Question

15．5種固體物質A、B、C、D、E由下表中不同的陰陽離子組成，它們均易溶于水．

陽離子	Na+、Al 3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+
陰離子	OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO4-

分別取它們的水溶液進行實驗，結果如下：
①C，E溶液顯堿性，A，B，D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液PH＜13；
②B溶液與E溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生大量氣體；
③少量C溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過量C溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象；
④將38.4g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu不溶解，再滴加1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)．
（1）據(jù)此推斷C、D的化學式為：CBa（OH）₂；DAl（NO₃）₃．
（2）寫出步驟②中發(fā)生反應的離子反應方程式2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）步驟④中若要將Cu片完全溶解，至少加入稀H₂SO₄的體積是500mL．
（4）不能確定的溶液為B和A（填字母編號）．

Answer 1

分析 ①C、E溶液顯堿性，溶液可能為堿溶液或強堿弱酸鹽，A、B、D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液pH＜13，則1molE中含有小于1mol的氫氧根離子，只能為弱酸根離子水解，根據(jù)離子共存可知，E含有CO₃^2-離子，結合離子共存，E只能為碳酸鈉，結合離子共存可知，C為氫氧化鋇；
②B溶液與碳酸鈉溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生大量氣體，則B中含有Fe³⁺、與碳酸根發(fā)生雙水解反應生成二氧化碳和氫氧化鐵紅褐色沉淀；
③少量氫氧化鋇溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過量氫氧化鋇溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象，說明D中含有Al³⁺、且不能是硫酸鋁；
④將38.4 g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，說明D中含有NO₃^-、，那么D為硝酸鋁；那么A為硫酸銅或者氯化銅，那么B就為氯化鐵或者硫酸鐵，以此解答該題．

解答 解：①C、E溶液顯堿性，溶液可能為堿溶液或強堿弱酸鹽，A、B、D溶液呈酸性，0.1mol/L的E溶液pH＜13，則1molE中含有小于1mol的氫氧根離子，只能為弱酸根離子水解，根據(jù)離子共存可知，E含有CO₃^2-離子，結合離子共存，E只能為碳酸鈉，結合離子共存可知，C為氫氧化鋇；
②B溶液與碳酸鈉溶液混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時產(chǎn)生大量氣體，則B中含有Fe³⁺、與碳酸根發(fā)生雙水解反應生成二氧化碳和氫氧化鐵紅褐色沉淀；
③少量氫氧化鋇溶液與D溶液混合后產(chǎn)生白色沉淀，過量氫氧化鋇溶液與D溶液混合后無現(xiàn)象，說明D中含有Al³⁺、且不能是硫酸鋁；
④將38.4 g Cu片投入裝有足量D溶液的試管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，說明D中含有NO₃^-、，那么D為硝酸鋁；那么A為硫酸銅或者氯化銅，那么B就為氯化鐵或者硫酸鐵，
（1）由以上分析可知，C為Ba（OH）₂，D為Al（NO₃）₃，故答案為：Ba（OH）₂；Al（NO₃）₃；
（2）步驟②為碳酸鈉與鐵離子的互促水解反應，發(fā)生反應的離子反應方程式為2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）38.4 g Cu的物質的量為：$\frac{38.4g}{64g/mol}$=0.6mol，步驟⑤中發(fā)生的離子反應方程式為：3Cu+8H⁺+3NO₃^-=3Cu²⁺+2NO+4H₂O，若要將Cu片完全溶解，需要氫離子的物質的量為1.6mol，故至少加入稀H₂SO₄的體積設為V，即1.6mol/L×V×2=1.6mol，解V=500mL，故答案為：500；
（4）由分析可知A為硫酸銅或者氯化銅，那么B就為氯化鐵或者硫酸鐵，A和B都不能確定，故答案為：A．

點評 本題考查無機物的推斷，題目綜合性較強，涉及無機物推斷、離子檢驗、離子共存、物質溶解度比較，需要學生熟練掌握基礎知識，有利于考查學生的推理能力，難度中等．