Question

現(xiàn)有一包固體粉未，其中可能含有CaCO₃、Na₂CO₃、Na₂SO₄、NaCl、CuSO₄．現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①溶于水得無色溶液；②向溶液中加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，再加鹽酸時沉淀消失．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷：
（1）一定不存在的物質(zhì)是：

 

．
（2）一定存在的物質(zhì)是：

 

．
（3）可能存在的物質(zhì)是：

 

．
（4）對于可能存在的物質(zhì)的檢驗(yàn)方法是（寫出簡要的步驟和有關(guān)的離子方程式）：

 

．
（5）已知離子反應(yīng)：RO₃^n-+6I^-+6H⁺═R^-+3I₂+3H₂O，試求RO₃^n-中R的化合價

 

．
（6）一個完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆寫成兩個“半反應(yīng)”，一個是氧化反應(yīng)，一個是還原反應(yīng)，如：2H⁺+Zn═Zn²⁺+H₂↑拆寫的結(jié)果是：氧化反應(yīng)Zn-2e-═Zn²⁺還原反應(yīng)2H⁺+2e^-═H₂↑，據(jù)此，請將反應(yīng)2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺拆寫成兩個“半反應(yīng)”式，氧化反應(yīng)：

 

，還原反應(yīng)：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計,氧化還原反應(yīng)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）-（4）：①溶于水得到無色澄清溶液，說明原試樣中無帶顏色的物質(zhì)、無能生成氣體的物質(zhì)、無不溶于水的物質(zhì)；
②滴加過量的BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀可能是碳酸鋇或硫酸鋇，碳酸鋇溶于鹽酸，硫酸鋇不溶；
氯離子的檢驗(yàn)：加入硝酸酸化的硝酸銀，會出現(xiàn)白色沉淀，根據(jù)物質(zhì)之間的反應(yīng)寫出離子方程式；
（5）先根據(jù)方程式中電荷守恒判斷n值，再根據(jù)離子中各元素的化合價的代數(shù)和與所帶電荷數(shù)相等，判斷R的化合價；
（6）根據(jù)化合價升高被氧化，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，化合價降低的反應(yīng)為還原反應(yīng)寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）①原溶液中CaCO₃不溶于水，CuSO₄溶于水后為藍(lán)色液體，所以原固體粉末中一定不含這兩種物質(zhì)；
②滴加過量的BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀可能是碳酸鋇或硫酸鋇，碳酸鋇溶于鹽酸，硫酸鋇不溶，加鹽酸時沉淀消失，說明是碳酸鋇，所以一定含有碳酸根離子，一定不含有硫酸根離子，即一定不存在的物質(zhì)是CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄，一定有Na₂CO₃，故答案為：CaCO₃、Na₂SO₄、CuSO₄；
（2）根據(jù)以上分析一定存在的物質(zhì)是：Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃；
（3）可能存在的物質(zhì)是NaCl，故答案為：NaCl；
（4）氯化鈉的存在與否，可以通過檢驗(yàn)氯離子來確定，氯離子的檢驗(yàn)可以用硝酸酸化的硝酸銀來檢驗(yàn)，操作是：取固體粉未少許，加水溶解后，加入稀硝酸酸化，再加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，則說明含有NaCl，發(fā)生的反應(yīng)為CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O、Ag⁺+Cl^-═AgCl↓，
故答案為：取固體粉未少許，加水溶解后，加入稀硝酸酸化，再加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，則說明含有NaCl，CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O、Ag⁺+Cl^-═AgCl↓；
（5）化學(xué)反應(yīng)方程式中，等號左右兩邊電荷守恒，所以-n+（-6）+（+6）=-1，n=1，離子中各元素的化合價的代數(shù)和與所帶電荷數(shù)相等，設(shè)R元素的化合價為x，所以（-2）×3+x=-1．x=+5；
故答案為：+5；
（6）2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺中銅失去電子，化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cu-2e-=Cu²⁺；鐵離子得到電子，化合價降低被含有，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)的反應(yīng)為：2Fe³⁺+2e-=2Fe²⁺，
故答案為：Cu-2e-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e-=2Fe²⁺（ 或Fe³⁺+e-=Fe²⁺ ）．

點(diǎn)評：本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，解此類試題時要熟記常見物質(zhì)的特殊反應(yīng)現(xiàn)象，如鑒別硫酸根離子用鋇離子、鑒別氯離子用銀離子、碳酸根與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體等，此外還涉及注意掌握氧化還原反應(yīng)的概念以及電子守恒的應(yīng)用，難度較大．