Question

5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。

阳离子	Na+　 Al3+   Fe3+　 Cu2+、　Ba2+
阴离子	OH－　Cl－　CO32－　NO3－　SO4－

 
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6 mol·L^－1稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。
（1）据此推断A、C的化学式为：A             ；C             。
（2）写出步骤②中发生反应的化学方程式                                   。
（3）D溶液中滴入石蕊试液，现象是                                          ，
原因是                                            (用离子方程式说明)。
（4）步骤⑤中若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H₂SO₄的体积是               mL。
（5）现用500 mL 3 mol·L^－1的E溶液充分吸收11.2 L CO₂气体(标准状况 下)，反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                                。
（6）若用惰性电极电解A和B的混合溶液，溶质的物质的量均为0.1 mol，请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。
’

Answer 1

（1）CuSO₄  Ba(OH)₂(各1分)
（2）2FeCl₃+3Na₂CO₃+3H₂O=2Fe(OH)₃↓+3CO₂↑+6NaCl(2分)
（3）溶液由无色变成红色(2分) Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺(2分)　　
（4）500(2分)
（5）c(H⁺)＜c(OH^－)＜c(CO₃^2－)＜c(HCO₃^－)＜c(Na⁺)(2分)
（6）(2分)

试题分析：由①知，A、C反应产生的沉淀中应是氢氧化铜和硫酸钡沉淀；则A、C是CuSO₄、Ba(OH)₂中的一种；由②知，B、E只能是盐类，双水解产生气体和沉淀，其中含有Fe³⁺、CO₃^2－，且其中必有Na₂CO₃；由③知C为强碱，所以C是Ba(OH)₂，A是CuSO₄；D为铝盐；由②④知，E为Na₂CO₃；由⑤知D中有NO₃^－，所以D为Al(NO₃)₃，则B只能为FeCl₃。
（1）A、C的化学式为：CuSO₄、Ba(OH)₂
（2）步骤②是Fe³⁺、CO₃^2－的双水解反应，化学方程式为2FeCl₃+3Na₂CO₃+3H₂O=2Fe(OH)₃↓+3CO₂↑+6NaCl；
（3）Al(NO₃)₃溶液由于Al³⁺水解而是溶液显酸性，所以加入石蕊试液，溶液变红色，离子方程式为Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺
（4）根据Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2N₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，得3Cu～8H⁺，38.4 g Cu的物质的量为0.6mol，所以需要硫酸的物质的量是0.8，其体积为500mL；
（5）由题意知n(CO₂)=0.5mol，n(Na₂CO₃)=1.5mol，所以二者反应后溶液中有1mol的NaHO₃，1mol的Na₂CO₃，
Na₂CO₃水解程度大于NaHO₃水解程度，所以溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(H⁺)＜c(OH^－)＜c(CO₃^2－)＜c(HCO₃^－)＜c(Na⁺)(2分)
（6）阳极先是Cl^-放电，溶液中共有0.3mol Cl^-,根据2 Cl^- +2 e^-= Cl₂↑，得转移电子0.3mol时产生气体标准状况下的体积是3.36L；然后是氢氧根离子放电，4OH^--4 e^-=O₂↑+2H⁺，每转移0.1mol电子就生成0.56L的气体，所以图像如下：
用