Question

A、B、C、D、E均是由下列10種離子組成的5種常見的可溶性化臺物（離子不能重復組合）．已知：

①5種陽離子為：Mg2+、Ba2+、Fe3+、X、Y

②5種陰離子為：OH-、Cl-、CO32-、NO3-、Z

③X是短周期主族元素中金屬性最強的元素形成的簡單陽離子；Y是簡單的陽離子，具有10個電子，且離子半徑是10個電子離子中最小的．

（1）元素X的原子結構示意圖為

 

；Y離子的電子式為

 

．
（2）通過所學的知識比較分析，就可判斷其中必有的2種物質是

 

和

 

（填化學式）．
（3）已知Z是常見的多核陰離子，現將（2）中確定的2種物質分別與Z的溶液混合時，一種產生紅褐色沉淀和無色無氣味的氣體；另一種產生棕黃色沉淀，向該沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀為白色．則Z的化學式為

 

．
（4）含X的物質的水溶液中，所有離子物質的量濃度由大到小的順序為

 

．
（5）將銅片投入到裝有D溶液的試管中，銅片不溶解，再滴加稀硫酸，銅片逐漸溶解，試管口附近有紅棕色氣體出現，寫出溶解銅片的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：X是短周期主族元素中金屬性最強的元素形成的簡單陽離子，即為Na⁺；Y是簡單的陽離子，具有10個電子，且離子半徑是10個電子離子中最小的，即為Al³⁺，根據
離子共存的知識，結合以下小題，得到這五種物質是：Na₂CO₃、Ba（OH）₂、Fe₂（SO₄）₃，AlCl₃、Mg（NO₃）₂，或是Na₂CO₃、Ba（OH）₂、Fe₂（SO₄）₃，Al（NO₃）₃、MgCl₂，據此回答．
（1）鈉原子結構示意圖是：，鋁離子的電子式即為離子符號；
（2）根據離子共存確定各個物質；
（3）根據產生紅褐色沉淀是氫氧化鐵，沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀為白色，即為硫酸鋇來回答；
（4）碳酸鈉的水溶液中，碳酸根離子會水解，導致溶液顯示堿性，據此離子濃度來排序；
（5）金屬Cu 不溶于稀硫酸中，但是可以溶解于稀硝酸中．

解答： 解：（1）X是短周期主族元素中金屬性最強的元素形成的簡單陽離子，即為Na⁺，鈉原子結構示意圖是：，Y是簡單的陽離子，具有10個電子，且離子半徑是10個電子離子中最小的，即為Al³⁺，電子式為Al³⁺，故答案為：；Al³⁺；
（2）根據離子的共存知識，碳酸根離子只能和鈉離子共存，剩下的氫氧根離子只能和鋇離子共存，所以其中必有的2種物質是Na₂CO₃和Ba（OH）₂，故答案為：Na₂CO₃；Ba（OH）₂；
（3）將（2）中確定的2種物質Na₂CO₃、Ba（OH）₂分別與Z的溶液混合時，一種產生紅褐色沉淀：氫氧化鐵和無色無氣味的氣體：二氧化碳；另一種產生棕黃色沉淀，向該沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀為白色：硫酸鋇，則Z的化學式為：SO₄^2-，故答案為：SO₄^2-；
（4）碳酸鈉的水溶液中，碳酸根離子會水解，導致溶液顯示堿性，離子濃度大小順序是：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⁺）；
（5）將銅片投入到裝有D溶液即硝酸鹽溶液的試管中，銅片不溶解，再滴加稀硫酸，銅片逐漸溶解，是因為通可以溶于硝酸的緣故，反應的實質是3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

點評：本題綜合考查學生離子的檢驗和共存知識，注意知識的歸納和整理是解題的關鍵，難度大．