Question

有難溶于水的粉末狀固體樣品，可能含Al、Fe₂O₃、Cu₂O、SiO₂、Fe₃O₄中的一種或幾種。研究小組通過實驗確定樣品的成分。

查閱資料知：

①Cu₂O＋2H^＋===Cu＋Cu^2＋＋H₂O；

②部分氫氧化物在溶液中沉淀的pH見下表：

物質(zhì)	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀的pH	1.8	6.3	5.2
完全沉淀的pH	3.0	8.3	6.7

注：金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L^－1

實驗步驟：

Ⅰ.取一定量樣品于燒杯中，加足量NaOH溶液，有氣體產(chǎn)生，過濾得固體A和無色溶液B；

Ⅱ.向B中加入稀硫酸，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加稀硫酸至過量，白色沉淀完全溶解；

Ⅲ.向A中加入足量稀硫酸并微熱，固體完全溶解，得溶液C；

Ⅳ.向C中加入NaClO，調(diào)節(jié)溶液的pH至4～5，產(chǎn)生紅褐色沉淀，過濾得到藍綠色溶液D；

Ⅴ.向D中加入NaOH，調(diào)節(jié)溶液的pH到7～8，產(chǎn)生藍色絮狀沉淀。

請回答下列問題。

(1)Ⅰ中產(chǎn)生氣體的離子方程式為__________________。

(2)由Ⅰ、Ⅱ知，原樣品中一定不存在的物質(zhì)是________。

(3)溶液C中除H^＋、Cu^2＋外一定還含有的陽離子是__________；為驗證溶液C中存在該陽離子，可選用的試劑及對應的現(xiàn)象是__________________。

(4)Ⅳ中加NaClO的目的是______________。

(5)由上述實驗可以獲得結論：原樣品所有可能的成分組合為____________；________________。(用化學式表示、任寫兩種即可)

Answer 1

答案　(1)2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑

(2)SiO₂　(3)Fe^2＋　向酸性KMnO₄溶液中滴加待測液，酸性KMnO₄溶液褪色(或向待測液中滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，出現(xiàn)藍色沉淀)

(4)將Fe^2＋氧化成Fe^3＋，增大溶液的pH使Fe^3＋生成Fe(OH)₃沉淀。

(5)組合1：Al、Fe₂O₃、Cu₂O　組合2：Al、Cu₂O、Fe₃O₄　組合3：Al、Fe₂O₃、Cu₂O、Fe₃O₄

解析　Ⅰ.能與NaOH反應產(chǎn)生氣體的只有Al。Ⅱ.加入稀硫酸產(chǎn)生白色沉淀，且能完全溶解，白色沉淀是Al(OH)₃，不含H₂SiO₃，說明原混合物中一定沒有SiO₂。Ⅳ、Ⅴ中的現(xiàn)象說明Ⅲ所得溶液C中含有Cu^2＋，原物質(zhì)中一定有Cu₂O，但Cu₂O與稀硫酸反應有固體銅生成，要使溶液中的固體完全溶解，必然還會有產(chǎn)生Fe^3＋的物質(zhì)，因而Fe₂O₃和Fe₃O₄至少有一種。溶液C中除含H^＋、Cu^2＋、Fe^2＋外還可能含有Fe^3＋，因而檢驗Fe^2＋要用酸性KMnO₄溶液。注意：此處不能選KSCN和氯水。