Question

2．現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有五種陽離子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五種陰離子Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-、X中的一種．
（1）某同學通過比較分析，認為無須檢驗就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是Na₂CO₃和Ba（OH）₂．
（2）物質(zhì)C中含有離子X．為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B，當C與B 的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當C與A的溶液混合時也產(chǎn)生沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO₃，沉淀部分溶解．則：
①X為B（填字母）．
A．Br^-         B．SO₄^2-      C．CH₃COO^-       D．HCO₃^-
②B的水溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）
（3）將Cu投入裝有足量D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，則物質(zhì)D一定含有上述離子中的NO₃^-（填離子符號），有關反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²+2NO↑+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)離子之間結合生成沉淀，不能共存，確定含有的兩種物質(zhì)；
（2）C與B的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體，沉淀為氫氧化鐵、氣體為二氧化碳；C與A的溶液混合時產(chǎn)生混合物沉淀，向該沉淀中滴入稀鹽酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，則B為Na₂CO₃，A為Ba（OH）₂，C為硫酸鐵，另兩種物質(zhì)為氯化鋁、硝酸鎂或氯化鎂、硝酸鋁；
（3）將Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，該氣體為NO₂，說明D中含有NO₃^-．

解答 解：（1）因Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺和OH^-反應生成沉淀，Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和CO₃^2-反應，則不能共存，所以一定存在的物質(zhì)為Na₂CO₃ 和 Ba（OH）₂，
故答案為：Na₂CO₃；Ba（OH）₂；
（2）C與B的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體，沉淀為氫氧化鐵、氣體為二氧化碳；C與A的溶液混合時產(chǎn)生混合物沉淀，向該沉淀中滴入稀鹽酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，則B為Na₂CO₃，A為Ba（OH）₂，C為硫酸鐵，另兩種物質(zhì)為氯化鋁、硝酸鎂或氯化鎂、硝酸鋁，
①因C為硫酸鐵，則陰離子有SO₄^2-，則X為SO₄^2-，
故答案為：B；
②則B為Na₂CO₃，碳酸根離子部分水解，溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），氫氧根離子來自碳酸根離子的水解和水的電離，則c（OH^-）＞c（HCO₃^-），則溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）
（3）將Cu投入D溶液中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)，該氣體為NO₂，說明D中含有NO₃^-，反應離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²+2NO↑+4H₂O，
故答案為：NO₃^-；3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²+2NO↑+4H₂O．

點評 本題考查常見離子的檢驗方法，題目難度中等，綜合度較高，旨在考查學生的推斷能力與方案設計能力，注意根據(jù)反應現(xiàn)象進行推斷，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．