Question

五种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。

阳离子	Na^+	Al^3+	Fe^3+	Cu^2+	Ba^2+
阴离子	OH^－	Cl^－	CO3^2－	NO3^－	SO4^2^－

分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：

①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体；

②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；

③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；

④B溶液与D溶液混合后无现象；

⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol/L稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。

（1）据此推断A的化学式为：A              ；B             ；

（2）写出过量C与D发生反应的离子方程式                     。

（3）B溶液中滴入石蕊试液，现象是             ，原因是                    （用离子方程式说明）

Answer

1）CuSO4；FeCl3

（2）Al3++4OH-==AlO2-+2H2O

（3）石蕊变红；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

【解析】

试题分析：五种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水，由离子共存可知，CO32-只能与Na+共存，故一定有Na2CO3；而OH-只能与Na+、Ba2+共存，故一定含有Ba(OH)2。①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，说明生成氢氧化铜与硫酸钡，故A、C分别为Ba(OH)2、CuSO4中的一种；②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体，说明生成氢氧化铁与二氧化碳，应该是碳酸钠与铁盐发生双水解反应，B、E分别为Na2CO3、铁盐中的一种；③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象，这是Al3+和强碱溶液反应的特点，结合①可知，C为Ba(OH)2、D为铝盐，故A为CuSO4；④B溶液与D溶液混合后无现象，由③可知D为铝盐，结合②可知，B为铁盐，E为Na2CO3；⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6mol•L-1稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，说明D中含有NO3-，结合③可知D为Al(NO3)3，则B为FeCl3。

（1）根据以上分析，A为CuSO4，B为FeCl3 。

（2）C为Ba(OH)2，D Al(NO3)3，Al3+在过量的强碱溶液中生成AlO2-：Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O。

（3）FeCl3溶液中，由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+而使溶液呈酸性，滴入石蕊试液时溶液变红色。

考点：本题考查了离子性质和离子共存的分析判断，题目综合性较强，涉及无机物推断、离子检验、离子共存、常见物质溶解度比较

【名师点睛】解决本题的关键是要熟悉常见物质的溶解性，从而以CO32-离子为突破口，因为在题目所给的5种阳离子中，只有Na+与CO32-共存，能组成符合题目要求的易溶于水的物质Na2CO3，其它4种阳离子均不能和CO32-大量共存，或对应难溶物，或对应双水解；同理可得出OH-只能与Ba2+结合形成Ba(OH)2。在其它几种物质的推理中，要熟悉各种离子的典型化学性质和实验现象，大胆推测，综合考虑，得出结论。离子不能大量共存的一般情况是(1)能发生复分解反应的离子之间(即生成沉淀，气体，水、弱酸、弱碱等难电离物质)。(2)能生成微溶物的离子之间(如：Ca2+和 SO42-；Ag +和 SO42-)。(3)能完全水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子(如：Al3+， Fe3+与 CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-，S2-等)。(4)能发生氧化还原反应的离子之间(如：Fe 、H+、NO3-；S2-、ClO-；S2-、 Fe3+等)。(5)能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN-)。解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件，题目所隐含的条件一般有(1)溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的 H+或 OH-。(2)溶液的颜色，如无色时可排除 Cu2+、 Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在。(3)溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”“加入铝粉产生氢气” 。(4)是“可能”共存，还是“一定”共存。