Question

2．五種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由下表中不同的陰陽(yáng)離子組成，它們均易溶于水．

陽(yáng)離子	Na+　 Al3+Fe3+　 Cu2+、Ba2+
陰離子	OH-　Cl-　CO32-　NO3-　SO4-

分別取它們的水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：
①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，向該沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體；
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體；
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)量C溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象；
④B溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象；
⑤將38.4g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加500mL1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)．
（1）據(jù)此推斷A、D的化學(xué)式為：ACuSO₄；DAl（NO₃）₃．
（2）寫出步驟①中生成沉淀的反應(yīng)的離子方程式Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．
（3若向E的飽和溶液中通入足量的CO₂，現(xiàn)象是溶液由澄清變渾濁，原因是Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度，并且溶質(zhì)的質(zhì)量增加同時(shí)溶劑的質(zhì)量減少，因此會(huì)有晶體析出而變渾濁（用化學(xué)方程式及必要的文字說(shuō)明解釋）．
（4）步驟⑤中產(chǎn)生的有害氣體可用NaOH溶液吸收．

Answer 1

分析 5種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由表中不同的陰陽(yáng)離子組成，它們均易溶于水，由離子共存可知，一定含有：Na₂CO₃、Ba（OH）₂，
①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，向該沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體，說(shuō)明生成氫氧化銅與硫酸鋇，故A、C分別為Ba（OH）₂、CuSO₄中的一種；
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體，說(shuō)明生成氫氧化鐵與二氧化碳，應(yīng)碳酸鈉與鐵鹽發(fā)生雙水解反應(yīng)，B、E分別為Na₂CO₃、鐵鹽中的一種；
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)量C溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象，結(jié)合①可知，C為Ba（OH）₂、D為鋁鹽，故A為CuSO₄；
④B溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象，結(jié)合②可知，B為鐵鹽，E為Na₂CO₃，
⑤將38.4g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，D含有NO₃^-，結(jié)合③可知D為Al（NO₃）₃，
綜上所述，可知B中含有Cl^-，故B為FeCl₃，據(jù)此解答．

解答 解：5種固體物質(zhì)A、B、C、D、E由表中不同的陰陽(yáng)離子組成，它們均易溶于水，由離子共存可知，一定含有：Na₂CO₃、Ba（OH）₂，
①A溶液與C溶液混合后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，向該沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體，說(shuō)明生成氫氧化銅與硫酸鋇，故A、C分別為Ba（OH）₂、CuSO₄中的一種；
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生大量氣體，說(shuō)明生成氫氧化鐵與二氧化碳，應(yīng)碳酸鈉與鐵鹽發(fā)生雙水解反應(yīng)，B、E分別為Na₂CO₃、鐵鹽中的一種；
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)量C溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象，結(jié)合①可知，C為Ba（OH）₂、D為鋁鹽，故A為CuSO₄；
④B溶液與D溶液混合后無(wú)現(xiàn)象，結(jié)合②可知，B為鐵鹽，E為Na₂CO₃，
⑤將38.4g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，D含有NO₃^-，結(jié)合③可知D為Al（NO₃）₃，
綜上所述，可知B中含有Cl^-，故B為FeCl₃，
（1）此推斷A、D的化學(xué)式為CuSO₄、Al（NO₃）₃ ，故答案為：CuSO₄；Al（NO₃）₃；
（2）步驟①中生成沉淀的反應(yīng)氫氧化鋇和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀和硫酸鋇白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓；
（3）向E的飽和溶液為碳酸鈉溶液中通入足量的CO₂發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體析出，溶液變渾濁，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度溶解減少，飽和溶液中會(huì)析出碳酸氫鈉，
故答案為：溶液由澄清變渾濁；Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度，并且溶質(zhì)的質(zhì)量增加同時(shí)溶劑的質(zhì)量減少，因此會(huì)有晶體析出而變渾濁；
（4）步驟⑤中產(chǎn)生的有害氣體為NO、NO₂污染性氣體，不能排放到空氣中，可以通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收，故答案為：NaOH溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子性質(zhì)和離子共存的分析判斷，題目綜合性較強(qiáng)，涉及無(wú)機(jī)物推斷、離子檢驗(yàn)、離子共存、物質(zhì)溶解度比較，需要學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)，有利于考查學(xué)生的推理能力，難度中等．