Question

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K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺和五種陰離子X、Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-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

 

和

 

（填對應(yīng)物質(zhì)的化學式）．
（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A的溶液混合時產(chǎn)生藍色沉淀，向該沉淀中滴入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體．則X為

 

（填字母）．
A．Br^-          B．SO₄^2-          C．CH₃COO^-       D．HCO₃^-
（3）將19.2g 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)，寫出Cu溶解的離子方程式

 

，若要Cu完全溶解，至少加入H₂SO₄的物質(zhì)的量是

 

．
（4）若用惰性電極電解C和D的混合溶液，溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1mol，請在坐標系中畫出通電后陰極上析出固體的質(zhì)量m與通過電子的物質(zhì)的量n的關(guān)系（標明縱坐標數(shù)值）．
（5）25℃時，硫酸鋇的Ksp=1.0×10^-10，碳酸鋇的Ksp=2.5×10^-9，若向20mL硫酸鋇的飽和溶液中逐滴加入8.0×10^-4mol/L的碳酸鈉溶液20mL，能否產(chǎn)生沉淀

 

（填“能”或“否”）．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),常見陰離子的檢驗

專題：物質(zhì)檢驗鑒別題

分析：CO₃^2-與Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-與Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺不能大量共存；則必有的兩種物質(zhì)記為A、B，A、B分別為K₂CO₃、Ba（OH）₂，C與A的溶液混合時產(chǎn)生藍色沉淀，向該沉淀中滴入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體，藍色沉淀為氫氧化銅，白色沉淀為硫酸鋇，則A應(yīng)為Ba（OH）₂，C中含SO₄^2-，則C為CuSO₄，D為Al（NO₃）₃，E為FeCl₃，據(jù)此分析解答即可．

解答： 解：CO₃^2-與Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、Al³⁺不能大量共存，OH^-與Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺不能大量共存，則必有的兩種物質(zhì)記為A、B，A、B分別為K₂CO₃、Ba（OH）₂，C與A的溶液混合時產(chǎn)生藍色沉淀，向該沉淀中滴入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固體，藍色沉淀為氫氧化銅，白色沉淀為硫酸鋇，則A應(yīng)為Ba（OH）₂，C中含SO₄^2-，則C為CuSO₄，D為Al（NO₃）₃，E為FeCl₃．
（1）由上述分析可知，必有的兩種物質(zhì)為K₂CO₃、Ba（OH）₂，故答案為：K₂CO₃；Ba（OH）₂；
（2）由上述分析可知，C為CuSO₄，C中X為SO₄^2-，故答案為：B；
（3）根據(jù)以上推斷可知D中含有NO₃^-，已知將19.2gCu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，
發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
則n（Cu）=mM=

19.2g

64g/mol

=0.3mol，
有方程可知

3

8

=

0.3mol

n(H+)

，
所以n（H⁺）=0.8mol，
所以n（H₂SO₄）=12n（H⁺）=0.4mol，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；0.4mol；
（4）若用惰性電極電解CuSO₄和Al（NO₃）的混合溶液，溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1mol，故答案為；
首先，陰極發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，則n（電子）=0.1×2=0.2mol，即m=0.1mol×64g/mol=6.4g；
（5）已知25℃時硫酸鋇的Ksp=1.0×10^-10，若向20mL硫酸鋇的飽和溶液中逐滴加入8.0×10^-4mol/L的Na₂CO₃溶液20mL，混合后溶液中c（Ba²⁺）≈

1

2

×

1.0×10-10

mol/L=5.0×10^-6mol/L，則溶液中c（CO₃^2-）=

1

2

×8.0×10^-4mol/L=4.0×10^-4mol/L，而5.0×10^-6×4.0×10^-4=2.0×10^-9＜2.5×10^-9，故沒有沉淀產(chǎn)生，
故答案為：否．

點評：本題綜合性較強，涉及無機物推斷、離子檢驗、鹽類水解、離子濃度比較、電解原理等，需要學生熟練掌握基礎(chǔ)知識，有利于考查學生的推理能力，難度中等．