题目内容

15．5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水．
阳离子
Na+、Al 3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+

阴离子		OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO4-
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①C，E溶液显碱性，A，B，D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液PH＜13；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加1.6mol•L-1稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．
（1）据此推断C、D的化学式为：CBa（OH）2；DAl（NO3）3．
（2）写出步骤②中发生反应的离子反应方程式2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑．
（3）步骤④中若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是500mL．
（4）不能确定的溶液为B和A（填字母编号）．

分析 ①C、E溶液显碱性，溶液可能为碱溶液或强碱弱酸盐，A、B、D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液pH＜13，则1molE中含有小于1mol的氢氧根离子，只能为弱酸根离子水解，根据离子共存可知，E含有CO32-离子，结合离子共存，E只能为碳酸钠，结合离子共存可知，C为氢氧化钡；
②B溶液与碳酸钠溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体，则B中含有Fe3+、与碳酸根发生双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铁红褐色沉淀；
③少量氢氧化钡溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量氢氧化钡溶液与D溶液混合后无现象，说明D中含有Al3+、且不能是硫酸铝；
④将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol•L-1稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，说明D中含有NO3-、，那么D为硝酸铝；那么A为硫酸铜或者氯化铜，那么B就为氯化铁或者硫酸铁，以此解答该题．

解答 解：①C、E溶液显碱性，溶液可能为碱溶液或强碱弱酸盐，A、B、D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液pH＜13，则1molE中含有小于1mol的氢氧根离子，只能为弱酸根离子水解，根据离子共存可知，E含有CO32-离子，结合离子共存，E只能为碳酸钠，结合离子共存可知，C为氢氧化钡；
②B溶液与碳酸钠溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体，则B中含有Fe3+、与碳酸根发生双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铁红褐色沉淀；
③少量氢氧化钡溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量氢氧化钡溶液与D溶液混合后无现象，说明D中含有Al3+、且不能是硫酸铝；
④将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol•L-1稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，说明D中含有NO3-、，那么D为硝酸铝；那么A为硫酸铜或者氯化铜，那么B就为氯化铁或者硫酸铁，
（1）由以上分析可知，C为Ba（OH）2，D为Al（NO3）3，故答案为：Ba（OH）2；Al（NO3）3；
（2）步骤②为碳酸钠与铁离子的互促水解反应，发生反应的离子反应方程式为2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑；
（3）38.4 g Cu的物质的量为：$\frac{38.4g}{64g/mol}$=0.6mol，步骤⑤中发生的离子反应方程式为：3Cu+8H++3NO3-=3Cu2++2NO+4H2O，若要将Cu片完全溶解，需要氢离子的物质的量为1.6mol，故至少加入稀H2SO4的体积设为V，即1.6mol/L×V×2=1.6mol，解V=500mL，故答案为：500；
（4）由分析可知A为硫酸铜或者氯化铜，那么B就为氯化铁或者硫酸铁，A和B都不能确定，故答案为：A．

点评 本题考查无机物的推断，题目综合性较强，涉及无机物推断、离子检验、离子共存、物质溶解度比较，需要学生熟练掌握基础知识，有利于考查学生的推理能力，难度中等．

练习册系列答案
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（b）若将②、③混合后所得溶液pH=7，则消耗溶液的体积：②＞③（填“＞”、“＜”或“=”）；
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（1）上述物质中可导电的是②③④⑨（填序号，以下同）；
（2）上述物质中属于非电解质的是①⑧．

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