Question

       现有一份由C、Al、Fe、Fe₂O₃、CuO中的几种物质组成的混合物粉末，某校化学课外小组取样品进行了如下实验(其中部分产物已略去)：

(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为______________________

②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量H₂O，则Z中两种气体的化学式是__________。

(3)向Y中通入过量Cl₂，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)__________。

Answer 1

答案　(1)Al

(2)①C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

②NO、CO₂

(3)Cu^2＋、Fe^3＋、H^＋

解析　(1)样品与浓酸反应产生两种气体，经分析知浓酸为浓硫酸或浓硝酸，但不管是哪种浓酸，溶液X中都可能含有Fe^3＋、Cu^2＋及Al^3＋；当加入过量的NaOH溶液后，Fe^3＋和Cu^2＋转化为Fe(OH)₃和Cu(OH)₂沉淀而析出，Al^3＋转化为[Al(OH)₄]^－。取上层清液通入CO₂后，[Al(OH)₄]^－与CO₂反应能产生白色沉淀Al(OH)₃，这与“取上层清液，通入CO₂，无明显变化”不相符，所以样品中肯定没有Al。(2)浓酸若为浓硫酸，其与样品中的C反应生成CO₂和SO₂，通入NaHCO₃溶液后SO₂被吸收，剩余CO₂；浓酸若为浓硝酸，其与样品中的C反应生成CO₂和NO₂，通入水中后NO₂转变为NO。(3)X溶液中加过量Fe粉，得Y溶液和两种固体(其中一种固体为红色的Cu，另一种为过量的Fe粉)，这个过程发生了置换反应：Cu^2＋＋Fe===Cu＋Fe^2＋；再向Y溶液中通入过量Cl₂，则会发生反应：Cl₂＋2Fe^2＋===2Cl^－＋2Fe^3＋、2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋、Cl₂＋H₂OHCl＋HClO。所以充分反应后，溶液中的阳离子为Cu^2＋、Fe^3＋、H^＋。