Question

【題目】（一）A、B、C、D、E、X是中學(xué)常見(jiàn)的無(wú)機(jī)物，存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分生成物和反應(yīng)條件略去）。

（1）若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，且其焰色反應(yīng)呈黃色，X能使品紅溶液褪色，寫出C和E反應(yīng)的離子方程式：___。

（2）若A為短周期元素組成的單質(zhì)，該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)，則X可能為__（填字母）。

a.NaHCO3 b.Na2CO3 c.Al(OH)3 d.NaAlO2

（3）若A為淡黃色粉末，則A的電子式為___。若X為一種最常見(jiàn)的造成溫室效應(yīng)的氣體。則鑒別等濃度的D、E兩種溶液，可選擇的試劑為___。（填字母）

a.鹽酸 b.CaCl2溶液 c.氨水 d.澄清石灰水

（二）工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種（不考慮水的電離及離子的水解），且各種離子的物質(zhì)的量濃度均為0.1molL-1。

陽(yáng)離子	K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
陰離子	Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-

某同學(xué)欲探究該廢水的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無(wú)紫色火焰(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察）。

Ⅱ.取少量溶液，加入KSCN溶液無(wú)明顯變化。

Ⅲ.另取溶液加入少量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，此時(shí)溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。

Ⅳ.向Ⅲ 中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）甲同學(xué)最終確定原溶液中所含陽(yáng)離子有___，陰離子是有___。（寫離子符號(hào)）

（2）Ⅲ中加入少量鹽酸生成無(wú)色氣體的離子方程式為___。

（3）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體的質(zhì)量為__g。

Answer 1

【答案】OH-+HSO3-=SO32-+H2O b ab Fe2+、Cu2+ Cl-、NO3-、SO42- 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 1.6

【解析】

（一）、（1）若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，焰色反應(yīng)呈黃色，則A為Na，Na和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，X能使品紅溶液褪色，則X是SO2，C為NaOH，B為H2，D能和SO2反應(yīng)，則D是Na2SO3、E是NaHSO3；

（2）若A為短周期元素組成的單質(zhì)，該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)，A是Cl2，氯氣和水反應(yīng)生成HCl和HClO，C和X反應(yīng)生成D、D能和X反應(yīng)生成E，鹽酸能和碳酸鈉、亞硫酸鈉反應(yīng)且是兩步反應(yīng)；

（3）若A為淡黃色粉末，且能和水反應(yīng)，則A為Na2O2，若X為一種造成溫室效應(yīng)的氣體，X是CO2，過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成NaOH和氧氣，NaOH和CO2反應(yīng)先生成Na2CO3，二氧化碳過(guò)量時(shí)生成NaHCO3；

（二）、用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無(wú)紫色火焰（透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察），判斷無(wú)鉀離子；取少量溶液，加入KSCN溶液無(wú)明顯變化，無(wú)三價(jià)鐵離子；另取溶液加入少量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，判斷紅棕色氣體為二氧化氮，無(wú)色氣體為一氧化氮；此時(shí)溶液依然澄清，推斷溶液中含有NO3-和Fe2+；且溶液中陰離子種類不變，各離子的物質(zhì)的量均為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu2+，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體是氧化鐵和氧化銅，根據(jù)鐵原子、銅原子守恒計(jì)算固體質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O的離子方程式計(jì)算相關(guān)物理量。

（一）、（1）若A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，焰色反應(yīng)呈黃色，則A為Na，Na和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，X能使品紅溶液褪色，則X是SO2，C為NaOH，B為H2，D能和SO2反應(yīng)，則D是Na2SO3、E是NaHSO3；C是NaOH，E是亞硫酸氫鈉，二者反應(yīng)離子方程式為OH-+HSO3-=SO32-+H2O，故答案為：OH-+HSO3-=SO32-+H2O；

（2）若A為短周期元素組成的單質(zhì)，該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)，A是Cl2，氯氣和水反應(yīng)生成HCl和HClO，C和X反應(yīng)生成D、D能和X反應(yīng)生成E，鹽酸能和碳酸鈉、亞硫酸鈉反應(yīng)且是兩步反應(yīng),通過(guò)以上分析知，X可能為Na2CO3、Na2SO3，故選b；答案為：b；

（3）若A為淡黃色粉末，且能和水反應(yīng)，則A為Na2O2，Na2O2的電子式為，若X為一種造成溫室效應(yīng)的氣體，D是碳酸鈉、E是碳酸氫鈉，可以用鹽酸、氯化鈣檢驗(yàn)碳酸鈉、碳酸氫鈉，故選ab；故答案為：；ab；

（二）、（1）若向溶液中加入KSCN溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明原溶液中不含Fe3+；若向溶液中加入過(guò)量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變，說(shuō)明原溶液中含有Cl-，該氣體只能是NO，說(shuō)明含有具有氧化性的NO3-和還原性的Fe2+，若向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明原溶液中含有SO42-，各離子的物質(zhì)的量均為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu2+，所以原溶液中所含陽(yáng)離子是Fe2+、Cu2+；陰離子是NO3-、Cl-、SO42-，故答案為：Fe2+、Cu2+；NO3-、Cl-、SO42-；

（2））Ⅲ中加入少量鹽酸生成無(wú)色氣體，是Fe2+與NO3-和H+反應(yīng)生成NO，其離子方程式：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O；故答案為：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O；

（3）原溶液中所含陽(yáng)離子是Fe2+、Cu2+，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體是CuO、Fe2O3，根據(jù)題意各離子的物質(zhì)的量均為0.01mol可知m（CuO）=0.01mol×80g/mol=0.8g，m（Fe2O3）=×0.01mol×160g/mol=0.8g，所得固體的質(zhì)量為0.8g+0.8g=1.6g，故答案為：1.6。