Question

由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验（部分产物略去）：

（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，无明显变化，说明样品中不含有的物质是（填化学式）________________

（2）Z为一种或两种气体：_________________

①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_________________。

②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是________________。

（3）向Y中通入过量的Cl₂，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是（填写离子符号）_______________。

（4）取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI^-时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是_______________。

（5）另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若该溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是（各组合中物质用化学式表示）___________。

Answer

（1）Al（2）

①C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O

②NO、CO2（3）Cu2+、Fe3+、H+；

（4）2Fe2+＋3H2O2＋4I=2Fe（OH）3↓＋2I2

（5）CuO、C；CuO、C、Fe2O3

【解析】

试题分析：（1）金属铝可以和酸反应生成可溶性的铝盐，该铝盐可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸盐，偏铝酸盐中通入二氧化碳反应可以获得氢氧化铝，故样品中不含有金属铝，故答案为：Al；

（2）①二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，所以反应Ⅰ获得的是二氧化硫和二氧化碳的混合气体，Z是二氧化碳，即C+2H2SO4（浓）═CO2↑+2SO2↑+2H2O；

②二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮气体，所以反应Ⅰ是焦炭和浓硝酸的反应，Z中两种气体是NO、CO2；（3）Fe2O3、Fe、CuO、C均可以和浓酸反应，除了生成气体以外还有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+，通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，氯气能将亚铁离子氧化为三价铁离子，过量的铁能将铜离子还原，此时存在的离子有Cu2+、Fe3+、H+，故答案为：Cu2+、Fe3+、H+；

（4）双氧水具有氧化性，能将还原性的离子碘离子、亚铁离子氧化，原理方程式为：2Fe2+ + 4I- + 3H2O2 = 2Fe（OH）3↓ + 2I2；

（5）根据以上分析可知，原溶液中一定含有CuO和C，加入足量稀硫酸充分反应．若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则一定含有Fe2O3，否则铝会转化成铜，所以原固体组成可能为：CuO、C或CuO、C、Fe2O3。考点：考查了金属及其化合物的性质的相关知识。