Question

现有一份由C、Al、Fe、Fe2O3、CuO中的几种物质组成的混合物粉末，某校化学课外小组取样品进行了如下实验

现有一份由C、Al、Fe、Fe2O3、CuO中的几种物质组成的混合物粉末，某校化学课外小组取样品进行了如下实验（其中部分产物已略去）：（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成．取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是（填写化学式）______．（2）Z为一种或两种气体：①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式为______．②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量H2O，则Z中两种气体的化学式是______．（3）向Y中通入过量Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是（填写离子符号）______．

Answer 1

（1）无论加什么浓酸（硫酸和硝酸），溶液X中都可能含有Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺三种金属阳离子．向溶液X中加入过量的NaOH溶液，可转化为Fe（OH）₃和Cu（OH）₂沉淀析出，如果有Al³⁺，则可转化为ALO₂^-离子，如果上层清液，通入CO₂后，会发生反应AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，产生白色沉淀Al（OH）₃，这与“取上层清液，通入CO₂，无明显变化”不相符，可以肯定溶液X中没有AlO₂^-，样品中没有Al，
故答案为：Al；
（2）①浓酸若为浓硫酸，其与样品中的C反应生成CO₂和SO₂，通入NaHCO₃溶液后SO₂被吸收，剩余CO₂，反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
②浓酸若为浓硝酸，其与样品中的C反应生成CO₂和NO₂，通入水中后NO₂转变为NO，气体Z为NO、CO₂混合物，
故答案为：NO、CO₂；
（3）向溶液X中加过量Fe粉，得Y溶液和两种固体，且一种固体为红色（Cu），另一种就是过量的Fe粉，这个过程发生了置换反应：Cu²⁺+Fe=Cu+Fe²⁺，向Y溶液中通入过量氯气，并不断搅拌，会发生如下反应：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，Cl₂+H₂O=HCl+HClO，充分反应后，溶液中的阳离子是：Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺（特别注意没有了Fe²⁺），
故答案为：Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺．