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(14分)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,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴人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)B的水溶液不显中性,原因为 (用离子方程式表示);

(4)将0. 02 molA与0.0 1molC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);

(5)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: ;

(6)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)Na2CO3、Ba(OH)2 (各1分,共2分) (2)B (2分)

(3)CO32- + H2O HCO3— + OH-(2分) (4)6.1g (2分)

(5)NO3—(2分); 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)

(6)往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。(其他合理答案也得2分)

【解析】

试题分析:(1)碳酸根离子只能与钠离子结合,因此一定含有碳酸钠。此时氢氧根离子只能与钡离子结合,所以一定还含有氢氧化钡。

(2)当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,红褐色沉淀是氢氧化铁,无色无味的气体一定是CO2,所以B是碳酸钠,C中含有铁离子;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),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,这说明A是氢氧化钡,C中还含有硫酸根,因此C是硫酸铁,答案选B。

(3)碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根水解溶液显碱性,方程式为CO32- + H2O HCO3— + OH-;

(4)0.02mol氢氧化钡与0.01mol硫酸铁混合生成0.02mol硫酸钡和氢氧化铁,其质量是0.02mol×233g/mol+×107g/mol=6.1g;

(5)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,红棕色气体是NO2,这说明D中含有硝酸根。在酸性条件下硝酸根能氧化金属铜,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O;

(6)D中含有硝酸根离子,E中含有氯离子,而剩余的阳离子只有铝离子和镁离子,则检验出D、E中的阳离子的实验操作是:往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+。

考点:考查离子共存和离子检验的有关分析与计算

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74

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0.01

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