题目内容
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有 五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO
、CO
、X中 的一种．
（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是 、 （填化学式）．
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B．当含X离子的C与A的溶液混 合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与B的溶液混合时产生两种沉淀，向该沉淀中滴入足量的稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀．则：
①X为 （填序号）．
A．SiO
B．CH3COO-C．SO
②A的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为 ．
③化合物B的电子式 ．
④将0.02mol的B与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终 所得沉淀的质量为 g（精确到0.1g）．
⑤利用上述已经确定的一种物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步 骤、现象及结论 ．
（3）将Cu片投入到装有D溶液的试管中，Cu片不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu片逐渐 溶解，试管口附近有红棕色气体出现，有关反应的离子方程式为 ．
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（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B．当含X离子的C与A的溶液混 合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与B的溶液混合时产生两种沉淀，向该沉淀中滴入足量的稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀．则：
①X为
A．SiO
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②A的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为
③化合物B的电子式
④将0.02mol的B与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终 所得沉淀的质量为
⑤利用上述已经确定的一种物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步 骤、现象及结论
（3）将Cu片投入到装有D溶液的试管中，Cu片不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu片逐渐 溶解，试管口附近有红棕色气体出现，有关反应的离子方程式为
分析：（1）根据碳酸根离子和钡离子与其它离子能够形成的可溶性物质分析；
（2）①根据当含X离子的C与A的溶液混 合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，说明发生了双水解，推断出A为碳酸钠，则B为氢氧化钡，再根据当C与B的溶液混合时产生两种沉淀，向该沉淀中滴入足量的稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀，推断出C为硫酸铁；
②根据碳酸钠溶液的水解显示碱性，写出溶液中离子浓度大小关系；
③根据离子化合物的电子式书写方法写出氢氧化钡的电子式；
④根据氢氧化钡、硫酸铁中钡离子、硫酸根离子、铁离子和氢氧根离子的物质的量判断过量，根据不足的量计算出生成的沉淀质量；
⑤利用氢氧化钡溶液或在碳酸钠溶液进行鉴别；
（3）将Cu片投入到装有D溶液的试管中，Cu片不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu片逐渐溶解，证明D中含有硝酸根离子，写出铜与稀硝酸反应的离子方程式．
（2）①根据当含X离子的C与A的溶液混 合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，说明发生了双水解，推断出A为碳酸钠，则B为氢氧化钡，再根据当C与B的溶液混合时产生两种沉淀，向该沉淀中滴入足量的稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀，推断出C为硫酸铁；
②根据碳酸钠溶液的水解显示碱性，写出溶液中离子浓度大小关系；
③根据离子化合物的电子式书写方法写出氢氧化钡的电子式；
④根据氢氧化钡、硫酸铁中钡离子、硫酸根离子、铁离子和氢氧根离子的物质的量判断过量，根据不足的量计算出生成的沉淀质量；
⑤利用氢氧化钡溶液或在碳酸钠溶液进行鉴别；
（3）将Cu片投入到装有D溶液的试管中，Cu片不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu片逐渐溶解，证明D中含有硝酸根离子，写出铜与稀硝酸反应的离子方程式．
解答：解：（1）因阳离子中Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+均不能与CO32-共存，所以CO32-只能与Na+结合成Na2CO3存在，又因Al3+、Mg2+、Fe3+均不能与OH-共存，所以OH-只能与Ba2+结合成Ba（OH）2存在，
故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；
（2）①产生红褐色沉淀和无色无味气体，很明显是Fe3+与CO32-发生双水解的现象，不难得出A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，C中有Fe3+，又因C与A反应产生的白色沉淀不溶于稀HNO3所以C为Fe2（SO4）3．，故X为SO42-，
故选C；
②根据①可知，A为碳酸钠溶液，碳酸根离子发生了水解，溶液显示碱性，Na2CO3溶液中各离子浓度大小为：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）；
③化合物B为氢氧化钡，氢氧化钡为离子化合物，离子化合物的电子式需要标出所带的电荷，氢氧化钡的电子式为：
，
故答案为：；
④0.02mol的Ba（OH）2与0.01mol的Fe2（SO4）3反应，即0.02mol Ba2+、0.04mol OH-、0.02mol Fe3+、0.03molSO42-，故生成0.02molBaSO4和0.04/3mol Fe（OH）3沉淀，计算得沉淀质量为：0.02mol×233g/mol+0.04mol3×107g/mol≈6.1g，
故答案为：6.1；
⑤用上述已经确定的氢氧化钡溶液或者碳酸钠溶液，可以检验出D、E中的阳离子，检验方法为：往D的溶液中逐渐加入Ba（OH）2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．（或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．）
故答案为：往D的溶液中逐渐加入Ba（OH）2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．（或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．）
（3）铜不溶于稀硫酸，但能溶于稀硝酸，所以D中一定含有NO3-，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；
（2）①产生红褐色沉淀和无色无味气体，很明显是Fe3+与CO32-发生双水解的现象，不难得出A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，C中有Fe3+，又因C与A反应产生的白色沉淀不溶于稀HNO3所以C为Fe2（SO4）3．，故X为SO42-，
故选C；
②根据①可知，A为碳酸钠溶液，碳酸根离子发生了水解，溶液显示碱性，Na2CO3溶液中各离子浓度大小为：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）；
③化合物B为氢氧化钡，氢氧化钡为离子化合物，离子化合物的电子式需要标出所带的电荷，氢氧化钡的电子式为：
，故答案为：
；④0.02mol的Ba（OH）2与0.01mol的Fe2（SO4）3反应，即0.02mol Ba2+、0.04mol OH-、0.02mol Fe3+、0.03molSO42-，故生成0.02molBaSO4和0.04/3mol Fe（OH）3沉淀，计算得沉淀质量为：0.02mol×233g/mol+0.04mol3×107g/mol≈6.1g，
故答案为：6.1；
⑤用上述已经确定的氢氧化钡溶液或者碳酸钠溶液，可以检验出D、E中的阳离子，检验方法为：往D的溶液中逐渐加入Ba（OH）2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．（或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．）
故答案为：往D的溶液中逐渐加入Ba（OH）2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．（或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+．）
（3）铜不溶于稀硫酸，但能溶于稀硝酸，所以D中一定含有NO3-，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
点评：本题考查了常见离子的检验方法，题目难度较大，考查学生的综合运用知识的能力，运用假设法和排除法进行筛选，即可判断出几种离子的组合；在计算④时，应注意量的问题，找出过量的离子．
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