Question

(9分)由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質組成的混合粉末，取樣品進行下列實驗(部分產物略去)：

(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO₂，無明顯變化，說明樣品中不含有的物質是(填寫化學式)________。
(2)Z為一種或兩種氣體：
①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO₃溶液，則反應Ⅰ中能同時生成兩種氣體的化學方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學式是________。
(3)向Y中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應后，溶液中的陽離子是(填寫離子符號)________。
(4)取Y中的溶液，調pH約為7，加入淀粉KI溶液和H₂O₂，溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成。當消耗2 mol I^－時，共轉移3 mol電子，該反應的離子方程式是________。
(5)另取原樣品，加入足量稀硫酸充分反應。若溶液中一定不會產生Y中的紅色固體，則原樣品中所有可能存在的物質組合是(各組合中的物質用化學式表示)________。

Answer 1

(1)Al'(2)①C＋2H₂SO₄(濃)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O'②NO、CO₂'(3)Cu^2＋、Fe^3＋、H^＋'(4)2Fe^2＋＋3H₂O₂＋4I^－===2Fe(OH)₃↓＋2I₂'(5)CuO、C或CuO、C、Fe₂O₃

(1)加入濃酸，取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO₂，無明顯變化，說明無Al。如果有Al，加入過量的NaOH，通入CO₂則會有沉淀產生。(2)Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO₃溶液，說明產生的氣體是CO₂，上述物質中應該有C，中學中常見的濃酸有濃H₂SO₄、濃HNO₃兩種，但是產生氣體Z只有一種的是濃H₂SO₄，產生Z為兩種氣體的是濃HNO₃。因為：C＋2H₂SO₄(濃)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O，其中SO₂可與飽和NaHCO₃反應生成CO₂，故氣體只為CO₂；C＋4HNO₃(濃)CO₂↑＋4NO₂↑＋2H₂O，其中NO₂溶于水后形成硝酸產生NO，故兩種氣體為NO、CO₂。(3)由上面的現象知道紅色固體是Cu，酸過量有氫離子，加入氯氣反應，則溶液中有Fe^2＋轉化為Fe^3＋，Fe^3＋將Cu氧化為Cu^2＋，氯氣過量最終生成Fe^3＋和Cu^2＋。(4)KI溶液和H₂O₂，溶液呈藍色并有紅褐色沉淀生成，有I^－轉化為I₂，Fe^2＋轉化為Fe(OH)₃，當消耗2 mol I^－時，共轉移3 mol電子，則H₂O₂轉化為H₂O，離子方程式為：2Fe^2＋＋3H₂O₂＋4I^－===2Fe(OH)₃↓＋2I₂。