Question

A、B、C、D四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物，组成这四种物质的离子（离子不能重复组合）有：

阳离子	Na+、Al3+、Ba2+、NH4+
阴离子	Cl-、OH-、CO32-、SO42-

分别取四种物质进行实验，实验结果如下
①B溶液分别与C、D混合，均有白色沉淀生成；
②将A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，继续滴加A溶液时，沉淀减少直至完全消失；
③A与D两种固体混合有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝；
④用石墨电极电解B溶液，在阳极上产生一种有刺激性气味的气体．回答下列问题：
（1）A所含的阴离子的电子式是

 

，B所含的阳离子是

 

．
（2）C的化学式是

 

，D的化学式是

 

．
（3）以Pt为电极电解1L0.1mol/LB的水溶液，当电路中通过0.1mol电子时，溶液的pH为

 

（设电解过程溶液体积不变），阳极的电极反应式为

 

．
（4）写出②中沉淀溶解的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,原电池和电解池的工作原理

专题：离子反应专题,电化学专题

分析：②将A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，继续滴加A溶液时，沉淀减少直至完全消失，说明A为强碱溶液，则A为NaOH或氢氧化钡；C中含有Al³⁺；
③A与D两种固体混合有气体生成，该气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝，气体为氨气，A或D中一定含有NH₄⁺，由于A为强碱，则D中含有NH₄⁺；
④用石墨电极电解B溶液，在阳极上产生一种有刺激性气味的气体，阴离子中能够产生刺激性气味的气体的为Cl^-，则B中含有Cl^-；
①B溶液分别与C、D混合，均有白色沉淀生成，B中含有Cl^-，离子中不存在与氯离子生成沉淀的离子，所以只能是B中的阳离子生成沉淀，所以B为氯化钡；由于离子不能重复组合，则A只能为氢氧化钠；剩下的离子中，C中含有Al³⁺，则只能结合SO₄^2-形成硫酸铝，最后D只能为碳酸铵，以此来解答．

解答： 解：由②可知A为强碱溶液，则A中含有OH^-，A可能为NaOH或氢氧化钡，C中一定含有Al³⁺；
根据③能使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体为氨气，则A或D中一定含有NH₄⁺，由于A为强碱，则只能D中含有NH₄⁺；
由④电解时阳极上产生一种有刺激性气味的气体，阴离子中能够产生刺激性气味的气体的只有Cl^-，则B中含有Cl^-；
再根据①B溶液分别与C、D混合均有白色沉淀生成，由于B中含有Cl^-，Na⁺、Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺离子都不与氯离子生成沉淀，则B中含有能够生成沉淀的阳离子，所以B为氯化钡；由于离子不能重复组合，则A只能为氢氧化钠；剩下的离子中，C中含有Al³⁺，则只能结合SO₄^2-形成硫酸铝，最后D只能为碳酸铵，
根据以上分析可知：A为NaOH，B为BaCl₂，C为Al₂（SO₄）₃，D为（NH₄）₂CO₃，
（1）A为NaOH，阴离子为OH^-，电子式为，B中阳离子为Ba²⁺，故答案为：；Ba²⁺；                  
（2）由上述分析可知，C为Al₂（SO₄）₃，D为（NH₄）₂CO₃，故答案为：Al₂（SO₄）₃；（NH₄）₂CO₃；            
（3）以Pt为电极电解1L0.1mol/LB氯化钡的水溶液，反应生成氢气和氯气，当电路中通过0.1mol电子时，溶液中生成0.05mol氢气，同时生成0.1mol氢氧根离子，氢氧根离子浓度为0.1mol/L，溶液的pH为13；阳极氯离子失去电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂，
故答案为：13； 2Cl^--2e^-=Cl₂；
（4）②中沉淀溶解的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评：本题考查物质的鉴别和检验，为高频考点，把握物质的性质及混合时的现象推断物质为解答的关键，综合考查元素化合物知识和离子反应，题目难度不大．