Question

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子各不相同，分别含有五种阳离子（Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺）和五种阴离子（Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-、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

 

和

 

（均填化学式）．
（2）为了确定X，现将 （1）中的两种物质记为A、B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生沉淀．向该沉淀中滴入过量稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．则：
①X为

 

（填序号）．
A．SO₃^2-B．SO₄^2-C．CH₃COO^-D．SiO₃^2-
②A中的化学键类型为

 

．
③B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为：

 

（用离子符号表示）．
④C与B混合时，对应的方程式为

 

．
（3）将Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．则物质D一定含有上述离子中的

 

（填相应的离子符号）．
（4）利用上述已经确定的物质，再做一个实验就可以确定D、E，该实验可以是

 

．
A．向D、E中分别加入足量的NaOH
B．向D、E中分别加入AgNO₃溶液
C．观察溶液的颜色D．分别测
D、E溶液导电能力．

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较,常见离子的检验方法

专题：离子反应专题

分析：（1）CO₃^2-与Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺不能大量共存，OH^-与Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺不能大量共存；
（2）将 （1）中的两种物质记为A、B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，红褐色沉淀为
Fe（OH）₃，气体为CO₂，应发生的是互促水解反应：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，则B为Na₂CO₃，
A为Ba（OH）₂，C中含有Fe³⁺，当C与A的溶液混合时产生沉淀，向该沉淀中滴入过量稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，说明生成BaSO₄沉淀，则C为Fe₂（SO₄）₃，以此解答该题；
（3）将Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，该气体为NO₂，说明D中含有NO₃^-；
（4）D中含有NO₃^-，则E中含有Cl^-，剩余Al³⁺、Mg²⁺可加入过量NaOH鉴别．

解答： 解：（1）CO₃^2-与Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺不能大量共存，OH^-与Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺不能大量共存，所以对应的物质应为
Na₂CO₃和Ba（OH）₂，
故答案为：Na₂CO₃； Ba（OH）₂；
（2）将 （1）中的两种物质记为A、B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，红褐色沉淀为
Fe（OH）₃，气体为CO₂，应发生的是互促水解反应：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，则B为Na₂CO₃，
A为Ba（OH）₂，C中含有Fe³⁺，当C与A的溶液混合时产生沉淀，向该沉淀中滴入过量稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，说明生成BaSO₄沉淀，则C为Fe₂（SO₄）₃，则
①SO₃^2-、SiO₃^2-与Fe³⁺不能共存，CH₃COO^-不可能生成钡盐沉淀，则X只能为SO₄^2-，
故答案为：B；
②A为Ba（OH）₂，为离子化合物，含有离子键和共价键，故答案为：离子键、（极性）共价键；
③B为Na₂CO₃，为强碱弱酸盐，溶液水解成碱性，OH^-＞H⁺，且能发生两步水解，第一步水解大于第二步水解，则有CO₃^2-＞OH^-＞HCO₃^-，则Na⁺＞CO₃^2-＞OH^-＞HCO₃^-＞H⁺，
故答案为：Na⁺＞CO₃^2-＞OH^-＞HCO₃^-＞H⁺；
④产生红褐色沉淀和无色无味气体，红褐色沉淀为Fe（OH）₃，气体为CO₂，C与B的溶液混合时发生互促水解反应：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）将Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，该气体为NO₂，说明D中含有NO₃^-，故答案为：NO₃^-；
（4）D中含有NO₃^-，则E中含有Cl^-，剩余Al³⁺、Mg²⁺可加入过量NaOH鉴别，Al（OH）₃能溶于过量NaOH溶液中，故答案为：A．

点评：本题考查离子推断、鉴别以及离子浓度的大小比较，题目难度较大，综合度较高，答题时注意根据反应现象进行推断．