题目内容
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Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、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 （填化学式，且相对分子质量小的写在第一个空）；
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，含X的物质记C，当C与B的溶液混合时，有红褐色沉淀产生；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀（红褐色与白色的混合颜色），向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．则X为 ；
A．SO32-B．SO42-C．CH3COO-D．SiO32-
（3）将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为 （保留两位有效数字）；
（4）将Cu投入到装有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．则物质D一定含有上述离子中的 （填相应的离子符号）．有关反应的离子方程式为： ；
（5）利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步骤、现象及结论 ．
（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
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，含X的物质记C，当C与B的溶液混合时，有红褐色沉淀产生；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀（红褐色与白色的混合颜色），向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．则X为
A．SO32-B．SO42-C．CH3COO-D．SiO32-
（3）将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为
（4）将Cu投入到装有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．则物质D一定含有上述离子中的
（5）利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子．请简述实验操作步骤、现象及结论
考点：无机物的推断
专题：
分析：（1）根据离子之间结合生成沉淀，不能共存，确定含有的两种物质；
（2）C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2，C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝；
（3）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，根据反应方程中的关系求出沉淀的量；
（4）将Cu投入装有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，则D中含有NO3-，为硝酸盐；
（5）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，利用氢氧化铝溶液强碱的性质检验．
（2）C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2，C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝；
（3）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，根据反应方程中的关系求出沉淀的量；
（4）将Cu投入装有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，则D中含有NO3-，为硝酸盐；
（5）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，利用氢氧化铝溶液强碱的性质检验．
解答：
解：（1）因Al3+、Mg2+、Fe3+和OH-反应生成沉淀，Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和CO32-反应，则不能共存，所以一定存在的物质为Na2CO3和Ba（OH）2，
故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；
（2）根据C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，可知沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝，因C为Fe2（SO4）3，则阴离子有SO42-，则X为SO42-，
故选B；
（3）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，Fe2（SO4）3+3Ba（OH）2═2Fe（OH）3↓+3BaSO4↓，根据方程式可知，硫酸铁过量，按照Ba（OH）2计算，
则n（BaSO4）=0.02mol，n（Fe（OH）3）=
×0.02mol，
所以沉淀的质量为m（BaSO4）+m（Fe（OH）3）=0.02mol×233g/mol+
×0.02mol×107g/mol=6.1g，
故答案为：6.1g；
（4）将Cu投入装有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，则D中含有NO3-，Cu溶解反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：NO3-；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（5）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，Al（OH）3能溶于过量Ba（OH）2溶液，检验方案为：取少量D的溶液与试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+，
故答案为：取少量D的溶液于试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，E中含Mg2+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+，E中含Al3+．
故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；
（2）根据C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，可知沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝，因C为Fe2（SO4）3，则阴离子有SO42-，则X为SO42-，
故选B；
（3）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，Fe2（SO4）3+3Ba（OH）2═2Fe（OH）3↓+3BaSO4↓，根据方程式可知，硫酸铁过量，按照Ba（OH）2计算，
则n（BaSO4）=0.02mol，n（Fe（OH）3）=
| 2 |
| 3 |
所以沉淀的质量为m（BaSO4）+m（Fe（OH）3）=0.02mol×233g/mol+
| 2 |
| 3 |
故答案为：6.1g；
（4）将Cu投入装有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，则D中含有NO3-，Cu溶解反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：NO3-；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（5）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，Al（OH）3能溶于过量Ba（OH）2溶液，检验方案为：取少量D的溶液与试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+，
故答案为：取少量D的溶液于试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，E中含Mg2+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+，E中含Al3+．
点评：本题考查离子推断、实验方案设计等，是对所学知识的综合考查，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．
练习册系列答案
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②I2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2I-
③2Fe2++I2=2Fe3++2I-
④2Br-+4H++SO42-=SO2↑+Br2+2H2O．
①2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
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③2Fe2++I2=2Fe3++2I-
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