Question

【題目】Ⅰ.已知A、B、C、D是四種常見單質，其對應元素的原子序數依次增大，其中B、D屬于常見金屬，J是一種黑色固體，I的濃溶液具有還原性，A～I均為中學化學常見物質，它們之間的轉化關系如圖所示．(部分生成物和反應條件已略去)

請回答下列問題：

（1）寫出組成物質D的元素在周期表中的位置：_________________。

（2）寫出反應②的化學方程式：___________________。

（3） J在H2O2分解反應中作催化劑．若將適量J加入酸化的H2O2溶液中，J溶解生成它的+2價離子，該反應的離子方程式是___________________。

Ⅱ.某無色溶液，其中可能存在以下離子：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-，現取該溶液進行有關試驗，其結果如下：

回答下列問題：

（4）生成沉淀甲的離子方程式：__________________；

（5）已知氣體甲由兩種氧化物組成(不包括水蒸汽和HBr)，請你設計實驗逐一鑒別這兩種成分，將所需試劑以及現象填入下表中(可不填滿，表中每一行對應正確方可得分)

步驟	實驗目的	試劑	現象
1
2
3
4

（6）針對溶液中可能存在的離子，用實驗驗證其是否存在的方法是_______________。

Answer 1

【答案】

（1）第四周期第Ⅷ族；

（2）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（3）MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O

（4）2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；

（5）檢驗SO2、除盡SO2、檢驗CO2(其它合理答案也給分)

步驟	實驗目的	試劑	現象
1	檢驗SO2	品紅溶液	紅色退去
2	除盡SO2	酸性高錳酸鉀溶液	紫色變淺或不完全褪去
3	檢驗CO2	澄清石灰水	變渾濁

（6）取沉淀丙加入足量稀鹽酸，若沉淀不能完全溶解，則原溶液中含SO42-，沉淀全部溶解，則原溶液中無SO42-。(答案合理給分)

【解析】

試題分析：I的濃溶液具有還原性，應為HCl，J是一種黑色固體，可與濃鹽酸反應，應為MnO2，二者反應生成C為Cl2，D為常見金屬，可與水蒸氣反應，應為Fe，則E為FeCl3，A為H2，F為Fe3O4，B能與Fe3O4在高溫下反應，且能與NaOH溶液反應，則B為Al，G為NaAlO2，H為Al2O3，

（1）D為Fe，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；

（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al+2OH- +2H2O = 2AlO2- +3H2↑，故答案為：2Al+2OH- +2H2O = 2AlO2- +3H2↑；

（3）根據題意可知反應的離子方程式為MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O，故答案為：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O；

（4）Ag+與題目所給的所以陰離子都能反應，不能大量共存，所以原溶液不含Ag+，所以淡黃色沉淀甲不是AgBr，為SO32與S2在酸性條件下反應生成的S單質沉淀，所以離子方程式為：2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；氣體甲由兩種氧化物組成(不包括水蒸汽和HBr)，因為氫溴酸為強酸，能與CO32和SO32反應生成CO2和SO2氣體，所以氣體甲含有的兩種氧化物為SO2和CO2，首先利用SO2的漂白性，通入品紅溶液檢驗SO2，為了防止SO2對CO2檢驗的干擾，第2步應利用SO2的還原性，通入酸性KMnO4除去SO2，然后再通入澄清石灰水，檢驗CO2的存在，故答案為：2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；

步驟	實驗目的	試劑	現象
1	檢驗SO2	品紅溶液	紅色褪去
2	除盡SO2	酸性高錳酸鉀溶液	紫色變淺或不完全褪去
3	檢驗CO2	澄清石灰水	變渾濁

（5）因為Ba2+、Al3+不能與CO32、SO32共存，所以加入NH4HCO3后產生白色沉淀，說明原溶液含有AlO2-，加入過量氫溴酸后，轉化為Al3+，Al3+與HCO3反應生成Al(OH)3沉淀，離子方程式為：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑，

（6）原溶液中有可能有硫酸根離子，溶液乙中含碳酸氫根離子，則沉淀丙為BaCO3，可能有BaSO4，在沉淀丙中加入足量鹽酸，若沉淀不能全部溶解，說明除BaCO3 外還有BaSO4；若全部溶解，則僅有BaCO3，故答案為：取沉淀丙加入足量稀鹽酸，若沉淀不能完全溶解，則原溶液中含SO42-，沉淀全部溶解，則原溶液中無SO42-。