Question

【題目】現有五種可溶性物質A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有五種陽離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種。

（1）某同學通過分析比較，認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質是 和 。（填化學式）

（2）為了確定X，現將（1）中的兩種物質記為A和B，當C與B的溶液混合時，產生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當C與A的溶液混合時產生棕色沉淀，向該沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。則：

①X為 。

A．SO32-B．SO42- C．CH3COO-D．SiO32-

②A中的化學鍵類型為

③將0.02mol的A與0.01mol的C同時溶解在足量的蒸餾水中，充分反應后，最終所得沉淀的質量為 （精確到0.1g）。

④利用上述已經確定的物質，可以檢驗出D、E中的陽離子。請簡述實驗操作步驟、現象及結論

（3）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現。則物質D一定含有上述離子中的 （填相應的離子符號）。有關反應的離子方程式為

Answer 1

【答案】（1）Na2CO3和 Ba(OH)2；

（2）①B ②離子鍵和共價鍵 ③6.1g ④分別取少量D、E溶液于試管中，分別滴加過量的Ba(OH)2溶液，產生白色沉淀的其中含有Mg2+，先產生白色沉淀，后沉淀又溶解的含有Al3+；

（3）

【解析】試題分析：（1）根據離子共存進行判斷，CO32－與Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋不能大量共存，因此CO32－只能與Na2＋組合，即Na2CO3，OH－與Al3＋、Mg2＋、Fe3＋不能大量共存，因此OH－與Ba2＋進行組合，即Ba(OH)2；（2）當C與B的溶液混合時，產生紅褐色沉淀和無色無味氣體，應是發生雙水解反應，因此B為Na2CO3，C中含有Fe3＋，則A為Ba(OH)2，當C與A的溶液混合時產生棕色沉淀，向沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后白色沉淀不再溶解，說明最后沉淀是BaSO4，即C為Fe2(SO4)3，選項B正確；②根據上述推斷A為Ba(OH)2，屬于離子化合物，含有離子鍵和共價鍵；③發生反應是3Ba(OH)2＋Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，根據投入量，氫氧化鋇不足，硫酸鐵過量，因此生成沉淀的質量為0.02×2×107/3＋0.02×3×233/3g≈6.1g；④利用Al(OH)2表現兩性，既能和酸反應又能與強堿反應的性質，而氫氧化鎂只能與酸反應，進行檢驗，操作是：分別取少量D、E溶液于試管中，分別滴加過量的Ba(OH)2溶液，產生白色沉淀的是Mg2＋，先產生白色沉淀，后溶解的是Al3＋；（3）滴加稀硫酸后管口有紅棕色氣體產生，此氣體為NO2，說明溶液中含有NO3－，其反應方程式為：3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，2NO＋O2=2NO2。