Question

19．现有五种可溶性物质甲、乙、丙、丁、戊，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子K⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五种阴离子Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-、X中的一种．
（1）某同学通过分析比较，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是K₂CO₃和Ba（OH）₂．（填化学式）
（2）物质丙中含有离子X．为了确定X，现将（1）中的两种物质记为甲和乙，当丙与甲的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则物质丙为CuSO₄．（填化学式）
（3）将19.2 g Cu投入装有足量丁溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，若要将Cu完全溶解，至少加入硫酸的物质的量是0.4mol．
（4）戊溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．

Answer 1

分析 CO₃^2-与Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-与Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺不能大量共存，则必有的两种物质记为甲、乙，甲、乙分别为K₂CO₃、Ba（OH）₂，丙与甲的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体，蓝色沉淀为氢氧化铜，白色沉淀为硫酸钡，则甲应为Ba（OH）₂，丙中含SO₄^2-，则丙为CuSO₄，由Cu投入装有足量丁溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，戊溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，丁为Al（NO₃）₃，戊为FeCl₃，以此来解答．

解答 解：CO₃^2-与Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-与Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺不能大量共存，则必有的两种物质记为甲、乙，甲、乙分别为K₂CO₃、Ba（OH）₂，丙与甲的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体，蓝色沉淀为氢氧化铜，白色沉淀为硫酸钡，则甲应为Ba（OH）₂，丙中含SO₄^2-，则丙为CuSO₄，由Cu投入装有足量丁溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，戊溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，丁为Al（NO₃）₃，戊为FeCl₃，
（1）由上述分析可知，必有的两种物质为K₂CO₃、Ba（OH）₂，故答案为：K₂CO₃；Ba（OH）₂；
（2）丙与甲的溶液混合时产生蓝色沉淀，说明丙中含Cu²⁺，加足量稀硝酸沉淀部分溶解，说明甲中含Ba（OH）₂，丙中含SO₄^2-，即丙为CuSO₄，故答案为：CuSO₄；
（3）红棕色气体，为NO与空气中的氧气反应生成的NO₂，丁中含有NO₃^-，已知将19.2gCu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，
发生的反应为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
则n（Cu）=$\frac{19.2g}{64g/mol}$=0.3mol，
由方程可知$\frac{3}{8}$=$\frac{0.3mol}{n（{H}^{+}）}$，
所以n（H⁺）=0.8mol，
所以n（H₂SO₄）=12n（H⁺）=0.4mol，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；0.4mol；
（4）戊中加氢碘酸，生成棕色物质为I₂，说明戊中含氧化性离子，只能是Fe³⁺，离子反应为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．

点评 本题考查无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和推断能力的考查，把握物质的性质、离子之间的反应与现象为解答的关键，注意硝酸盐的性质为解答的难点，题目难度不大．