题目
固体M由Fe2(SO4)3、Fe、KBr、K2SO3、AgNO3和BaCl2中的几种或全部物质组成。①取少量M加足量稀H2SO4产生气体X、溶液Y和白色固体Z。向溶液Y中加少量稀AgNO3溶液,产生白色沉淀(Ag2SO4是微溶物,浓度较小时不会沉淀);②另取少量Y,加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,一段时间后颜色变深。下列说法正确的是( )A. 气体X一定是SO2或H2B. M中一定含有Fe2(SO4)3C. M中一定不含KBr,一定有BaCl2D. Z一定是BaSO4
固体M由Fe2(SO4)3、Fe、KBr、K2SO3、AgNO3和BaCl2中的几种或全部物质组成。①取少量M加足量稀H2SO4产生气体X、溶液Y和白色固体Z。向溶液Y中加少量稀AgNO3溶液,产生白色沉淀(Ag2SO4是微溶物,浓度较小时不会沉淀);②另取少量Y,加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,一段时间后颜色变深。下列说法正确的是( )
A. 气体X一定是SO2或H2
B. M中一定含有Fe2(SO4)3
C. M中一定不含KBr,一定有BaCl2
D. Z一定是BaSO4
题目解答
答案
C. M中一定不含KBr,一定有BaCl2
解析
步骤 1:分析气体X的可能组成
气体X可能是由Fe与稀H_2SO_4反应生成的H_2,也可能是由K_2SO_3与稀H_2SO_4反应生成的SO_2,还可能是由AgNO_3与稀H_2SO_4反应生成的NO。因此,气体X可能是H_2、SO_2、NO或它们的混合物。
步骤 2:分析溶液Y的成分
溶液Y中加入少量稀AgNO_3溶液产生白色沉淀,说明溶液Y中含有SO_4^{2-}离子,因此M中一定含有BaCl_2,因为BaCl_2与稀H_2SO_4反应生成BaSO_4沉淀,而BaSO_4是不溶于水的白色沉淀。
步骤 3:分析白色固体Z的成分
白色固体Z可能是BaSO_4,也可能是Ag_2SO_4,但Ag_2SO_4是微溶物,浓度较小时不会沉淀,因此Z中一定含有BaSO_4。
步骤 4:分析溶液Y与NaOH反应的产物
溶液Y中加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,一段时间后颜色变深,说明溶液Y中含有Fe^{3+}离子,因为Fe^{3+}与NaOH反应生成Fe(OH)_3沉淀,Fe(OH)_3沉淀在空气中会逐渐氧化成红褐色的Fe_2O_3·nH_2O。因此,M中不一定含有Fe_2(SO_4)_3,因为Fe与稀H_2SO_4反应也可以生成Fe^{3+}离子。
步骤 5:分析M中是否含有KBr
M中一定不含KBr,因为KBr与稀H_2SO_4不反应,不会生成气体X,也不会生成白色固体Z。
气体X可能是由Fe与稀H_2SO_4反应生成的H_2,也可能是由K_2SO_3与稀H_2SO_4反应生成的SO_2,还可能是由AgNO_3与稀H_2SO_4反应生成的NO。因此,气体X可能是H_2、SO_2、NO或它们的混合物。
步骤 2:分析溶液Y的成分
溶液Y中加入少量稀AgNO_3溶液产生白色沉淀,说明溶液Y中含有SO_4^{2-}离子,因此M中一定含有BaCl_2,因为BaCl_2与稀H_2SO_4反应生成BaSO_4沉淀,而BaSO_4是不溶于水的白色沉淀。
步骤 3:分析白色固体Z的成分
白色固体Z可能是BaSO_4,也可能是Ag_2SO_4,但Ag_2SO_4是微溶物,浓度较小时不会沉淀,因此Z中一定含有BaSO_4。
步骤 4:分析溶液Y与NaOH反应的产物
溶液Y中加入足量NaOH溶液产生白色沉淀,一段时间后颜色变深,说明溶液Y中含有Fe^{3+}离子,因为Fe^{3+}与NaOH反应生成Fe(OH)_3沉淀,Fe(OH)_3沉淀在空气中会逐渐氧化成红褐色的Fe_2O_3·nH_2O。因此,M中不一定含有Fe_2(SO_4)_3,因为Fe与稀H_2SO_4反应也可以生成Fe^{3+}离子。
步骤 5:分析M中是否含有KBr
M中一定不含KBr,因为KBr与稀H_2SO_4不反应,不会生成气体X,也不会生成白色固体Z。