Question

（11分）由C、Cu、FeCO₃、銅銹[主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃]組成的固體混合物，進行了如下所示的實驗過程：

回答下列問題：
（1）無色氣體1的成分是：                    。
（2）混合物乙中加入NaNO₃后，寫出一個可能產生無色氣體2的反應的離子方程式：
                                                                       
（3）溶液X中含有的金屬陽離子是                  。
（4）無色氣體3成分是            ，已知固體混合物丁的的質量為5.6g，在標準狀況下無色氣體3的體積為14.56L，求無色氣體3各成分的物質的量：             。（寫出具體的計算過程）   

Answer 1

（1）CO₂ （2分） 
（2）  3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺＝ 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O 或
3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺＝ 3Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O（2分）
（3）Cu²⁺、Fe²⁺、Na⁺（2分）（漏填或錯填1個扣1分）
（4）CO₂ 、SO₂  （1分）CO₂:0.2mol、SO₂ :0.45mol（4分）(無具體的計算過程得2分)

試題分析：（1）稀硫酸與FeCO₃、銅銹[主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃]反應生成二氧化碳氣體；（2）加入NaNO₃后在酸性條件下，NO₃^-具有強氧化性，與還原性物質Cu和Fe²⁺反應生成NO氣體；因為加入少量NaNO₃，故NO₃^-優先氧化還原性強的Cu，溶液中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Na⁺；（4）固體混合物丁中一定含有碳，可能含有銅，如只含有碳，則5.6g碳可生成氣體5.6÷12×3×22.4=31.36L故固體應為碳和銅的混合物，反應方程式為C+2H₂SO₄=2SO₂+CO₂+2H₂O   Cu+2H₂SO₄=SO₂+CuSO₄+2H₂O；根據方程式可得等式為12n(C)+64n(Cu)=5.6
3n(C)+ n(Cu)=14.56÷22.4[氣體物質的量]
解得CO₂:0.2mol、SO₂ :0.45mol