Question

(9分)由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：

(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)________。
(2)Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是________。
(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)________。
(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I^－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是________。
(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)________。

Answer 1

(1)Al'(2)①C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O'②NO、CO₂'(3)Cu^2＋、Fe^3＋、H^＋'(4)2Fe^2＋＋3H₂O₂＋4I^－===2Fe(OH)₃↓＋2I₂'(5)CuO、C或CuO、C、Fe₂O₃

(1)加入浓酸，取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，无明显变化，说明无Al。如果有Al，加入过量的NaOH，通入CO₂则会有沉淀产生。(2)Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，说明产生的气体是CO₂，上述物质中应该有C，中学中常见的浓酸有浓H₂SO₄、浓HNO₃两种，但是产生气体Z只有一种的是浓H₂SO₄，产生Z为两种气体的是浓HNO₃。因为：C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O，其中SO₂可与饱和NaHCO₃反应生成CO₂，故气体只为CO₂；C＋4HNO₃(浓)CO₂↑＋4NO₂↑＋2H₂O，其中NO₂溶于水后形成硝酸产生NO，故两种气体为NO、CO₂。(3)由上面的现象知道红色固体是Cu，酸过量有氢离子，加入氯气反应，则溶液中有Fe^2＋转化为Fe^3＋，Fe^3＋将Cu氧化为Cu^2＋，氯气过量最终生成Fe^3＋和Cu^2＋。(4)KI溶液和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成，有I^－转化为I₂，Fe^2＋转化为Fe(OH)₃，当消耗2 mol I^－时，共转移3 mol电子，则H₂O₂转化为H₂O，离子方程式为：2Fe^2＋＋3H₂O₂＋4I^－===2Fe(OH)₃↓＋2I₂。