Question

甲、乙、丙均为可溶于水的固体，可能含有的离子如下表所示：

阳离子	Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Ba2+
阴离子	Cl-、SO32-、OH-、CO32-、SO42-

已知：
①甲、乙的水溶液均呈碱性，丙的水溶液呈酸性；
②取一定量甲、乙、丙固体混合物，加足量水溶解，最终得到无色澄清溶液；
③向②中所得溶液逐滴加入盐酸至过量，开始无沉淀，后有沉淀生成，继续滴加沉淀消失，过程中有无色无味气体逸出；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
⑤将甲溶液与丙溶液混合，生成白色沉淀和无色气体．
（1）甲、乙、丙的化学式分别为

 

（2）25℃时，pH均为12的甲溶液和乙溶液中，由水电离出来的c（OH^-）之比为

 

．
（3）写出⑤中发生反应的离子方程式

 

（4）25℃时，将a mol/L CH₃COOH溶液与0.02mol/L乙溶液等体积混合，所得溶液呈中性，则混合溶液中c（CH₃COO^-）=

 

 （忽略混合时溶液体积的变化）．
（5）等物质的量浓度的乙溶液和丙溶液混合充分反应后，沉淀中的金属元素与溶液中该元素的质量相等，则乙溶液和丙溶液的体枳比可能为

 

 （填选项字母）．
A.3：1    B.1：3   C.7：1   D.1：7．

Answer 1

分析：①甲、乙的水溶液均呈碱性，丙的水溶液呈酸性，则甲、乙可为碱或水解呈碱性的物质，丙一定为水解呈酸性的盐；
②取一定量甲、乙、丙固体混合物，加足量水溶解，最终得到无色澄清溶液，则一定不含Fe³⁺，所以丙一定含有Al³⁺，可能为AlCl₃ 或Al₂（SO₄）₃；
③向②中所得溶液逐滴加入盐酸至过量，开始无沉淀，后有沉淀生成，继续滴加沉淀消失，过程中有无色无味气体逸出，该气体为CO₂；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则丙应为Al₂（SO₄）₃；
⑤将甲溶液与丙溶液混合，生成白色沉淀和无色气体，则甲与丙应发生互促水解反应，甲为Na₂CO₃，所以乙为NaOH，
结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题．

解答：解：①甲、乙的水溶液均呈碱性，丙的水溶液呈酸性，则甲、乙可为碱或水解呈碱性的物质，丙一定为水解呈酸性的盐；
②取一定量甲、乙、丙固体混合物，加足量水溶解，最终得到无色澄清溶液，则一定不含Fe³⁺，所以丙一定含有Al³⁺，可能为AlCl₃ 或Al₂（SO₄）₃；
③向②中所得溶液逐滴加入盐酸至过量，开始无沉淀，后有沉淀生成，继续滴加沉淀消失，过程中有无色无味气体逸出，该气体为CO₂；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则丙应为Al₂（SO₄）₃；
⑤将甲溶液与丙溶液混合，生成白色沉淀和无色气体，则甲与丙应发生互促水解反应，甲为Na₂CO₃，所以乙为NaOH，
（1）由以上分析可知甲为Na₂CO₃，乙为NaOH，丙为Al₂（SO₄）₃，
故答案为：Na₂CO₃、NaOH、Al₂（SO₄）₃；
（2）碳酸钠水解，促进水的电离，NaOH抑制水的电离，则pH均为12的甲溶液和乙溶液中，由水电离出来的c（OH^-）之比为10^-2：10^-12=1：10^-10，
故答案为：1：10^-10；
（3）⑤中发生反应为互促水解反应，反应的离子方程式为2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）将a mol/L CH₃COOH溶液与0.02mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液呈中性，根据电荷守恒可知c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=0.01mol/L，
故答案为：0.01mol/L；
（5）等物质的量浓度的NaOH溶液和Al₂（SO₄）₃ 溶液混合充分反应后，沉淀中的金属元素与溶液中该元素的质量相等，溶液的离子可能为Al³⁺或AlO₂^-，
如生成Al³⁺，则发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
设NaOH的体积为x，Al₂（SO₄）₃ 的体积为y，
则3y=x，
x：y=3：1，
如生成AlO₂^-，则发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
3y+4y=x，
x：y=7：1，
故答案为：AC．

点评：本题考查较为综合，涉及物质的检验、鉴别、盐类的水解、混合物的计算等，综合考查学生的分析能力和计算能力，为高考常见题型，难度中等，明确物质的种类为解答该题的关键．