Question

【題目】由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質組成的混合粉末，取樣品進行下列實驗（部分產物略去）：

(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無明顯變化，說明樣品中不含有的物質是（填寫化學式）______________。

(2)Z為一種或兩種氣體：

①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應I中能同時生成兩種氣體的化學方程式是_______________________________________________________。

②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學式是_________________。

(3)向Y中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應后，溶液中的陽離子是（填寫離子符號）___________________________。

(4)取Y中的溶液，調pH約為7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當消耗2 mol I-時，共轉移3 mol電子，該反應的離子方程式是________________________。

Answer 1

【答案】AlC+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2ONO CO2Cu2+ Fe3+ H+2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2

【解析】

（1）無論加什么濃酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+ 、Cu2+、Al3+三種金屬陽離子；向溶液X中加入過量的NaOH溶液,可轉化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出；如果有Al3+,則可轉化為AlO2-離子，如果取上層清液通入CO2后，會發生反應AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,產生白色沉淀Al(OH)3，題給信息實驗結果無明顯變化，所以可以肯定溶液X中沒有AlO2-,樣品中沒有Al；因此，本題正確答案是: Al 。

(2) ①若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則z為CO2,兩種氣體中一種與NaHCO3溶液生成CO2,應為SO2,則濃酸為濃硫酸；反應I中能同時生成兩種氣體的化學方程式是：C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O ；正確答案：C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O。

②若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則其中一種為NO2, NO2與水反應生成硝酸和NO，所以氣體Z為NO、CO2化合物,則濃酸為濃硝酸；因此，本題正確答案是: NO、CO2。

(3)向溶液X中加過量Fe粉,得Y溶液和兩種固體,且一種固體為紅色Cu,另一種就是過量的Fe粉,這個過程發生了置換反應:Cu2++Fe=Cu+Fe2+,向Y溶液中通入過量氯氣,并不斷攪拌,會發生如下反應:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+、2Fe3++Cu=2Fe2+ Cu2+、Cl2+H2O=HCl+HClO，充分反應后，溶液中的陽離子是: Cu2+、Fe3+、 H+；因此，本題正確答案是: Cu2+、Fe3+、H+ 。

(4)取Y中的溶液,調pH約為7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成；I-、Fe2+共同還原H2O2，當消耗2molI-時，共轉移3mol電子，轉移3mol電子其中2mol來自I-，另外1mol電子來自Fe2+，即氧化的I-與Fe2+之比是2:1，需要H2O2再提供3mol電子；反應方程式: 2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2；正確答案：2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2。