Question

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Li⁺、K⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺和五种阴离子X、Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-中的一种．已知E是LiCl．
（1）写出LiCl电子式

 

．如果在LiCl溶液中加入NaF的反应为：Li⁺+F^-?LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=

 

．
（2）某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其余的四种物质中必有的两种物质是

 

和

 

（填对应物质的化学式）．
（3）物质C中含有离子X．为了确定X，现将（2）中的两种物质记为A和B，当C与A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．则X为

 

（填序号）．
①Br^-     ②SO₄^2-     ③CH₃COO^-    ④HCO₃^-
（4）已知B物质A₂B型，属于反萤石（CaF₂）结构，其阴离子做面心立方最密堆积，则阳离子旁最近的阳离子配位数是

 

．
（5）将19.2g Cu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，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式

 

，若要Cu完全溶解，至少加入H₂SO₄的物质的量是

 

mol．

Answer 1

考点：无机物的推断,晶胞的计算,离子共存问题

专题：离子反应专题,化学键与晶体结构

分析：CO₃^2-与Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-与Al³⁺、Cu²⁺不能大量共存，E为LiCl，则必有的两种物质记为A、B，A、B分别为K₂CO₃、Ba（OH）₂，C与A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A应为Ba（OH）₂，C中含SO₄^2-，则C为CuSO₄，D为Al（NO₃）₃，以此解答该题．

解答： 解：CO₃^2-与Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-与Al³⁺、Cu²⁺不能大量共存，E为LiCl，则必有的两种物质记为A、B，A、B分别为K₂CO₃、Ba（OH）₂，C与A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A应为Ba（OH）₂，C中含SO₄^2-，则C为CuSO₄，D为Al（NO₃）₃，
（1）LiCl电子式为，Li⁺+F^-?LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=

1

[c(Li+)?c(F-)]

，故答案为：；

1

[c(Li+)?c(F-)]

；
（2）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；
（3）由上述分析可知，C为CuSO₄，C中X为SO₄^2-，故答案为：②；
（4）CaF₂晶胞中每个Ca²⁺连接8个氟离子，每个氟离子连4个钙离子，B为K₂CO₃，反萤石（CaF₂）结构，其阴离子做面心立方最密堆积，
K⁺位于体心，8个K⁺形成正立方体，阳离子最近的K⁺位于顶点，即边长的距离最近，则配位数是6，
故答案为：6；
（5）根据以上推断可知D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）=mM=

19.2g

64g/mol

=0.3mol，
有方程可知

3

8

=

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．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，物质推断为解答的关键，涉及离子检验、氧化还原反应及晶体分析等，题目难度较大，综合度较高，旨在考查学生的推断能力与方案设计能力，注意根据反应现象进行推断．