Question

现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各离子不重复）：阳离子：H⁺、Na⁺、Al³⁺、Ag⁺、Ba²⁺    阴离子：OH^-、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-
已知：
①A、B两溶液呈碱性，C、D、E溶液呈酸性．
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀．
请回答下列问题：
（1）写出A与D的化学式：A

 

，D

 

．
（2）写出A与E溶液反应的离子方程式：

 

．
（3）已知：NaOH（aq）+HNO₃（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1．请写出表示相同条件下B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式：

 

．
（4）若25℃时，C、E及醋酸三种溶液的pH=4，则E和C溶液中由水电离出的c（H⁺）的比是

 

；将C与醋酸混合，醋酸的电离程度将

 

（填“增大”“不变”或“减小”）（水的浓度视为常数）．
（5）用惰性电极电解0.1mol?L^-1 D与0.1mol?L^-1 C各100mL混合后的溶液，电解一段时间后，阴极质量

 

（填“增大”“不变”或“减小”，下同）；溶液的pH

 

．
（6）向（5）中所得溶液中加入足量铁粉，则所能溶解的铁粉质量为

 

g．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,电解原理

专题：物质检验鉴别题,离子反应专题

分析：由A、B溶液呈碱性，在所给的各种离子中，碳酸根水解显碱性，氢氧根有碱性，所以A、B中含有的阴离子为碳酸根和氢氧根，又因为铝离子和银离子水解显酸性，氢离子显酸性，所以C、D、E溶液含有的阳离子为H⁺、Al³⁺、Ag⁺，在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，只有硫酸铝和氢氧化钡反应沉淀量先增加后减少但不消失，所以E是硫酸铝，B是氢氧化钡；
在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，硝酸银能和盐酸、碳酸钠、硫酸铝、氢氧化钡反应生成沉淀，所以D是硝酸银，A为碳酸钠、C是盐酸；
综上所述，A、B、C、D、E分别为：Na₂CO₃、Ba（OH）₂、HCl、AgNO₃、Al₂（SO₄）₃，以此来解答．

解答： 解：由A、B溶液呈碱性，在所给的各种离子中，碳酸根水解显碱性，氢氧根有碱性，所以A、B中含有的阴离子为碳酸根和氢氧根，又因为铝离子和银离子水解显酸性，氢离子显酸性，所以C、D、E溶液含有的阳离子为H⁺、Al³⁺、Ag⁺，在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，只有硫酸铝和氢氧化钡反应沉淀量先增加后减少但不消失，所以E是硫酸铝，B是氢氧化钡；
在所有的阳离子和阴离子组成的物质中，硝酸银能和盐酸、碳酸钠、硫酸铝、氢氧化钡反应生成沉淀，所以D是硝酸银，A为碳酸钠、C是盐酸；
综上所述，A、B、C、D、E分别为：Na₂CO₃、Ba（OH）₂、HCl、AgNO₃、Al₂（SO₄）₃，
（1）由上述分析可知，A为Na₂CO₃，D为AgNO₃，故答案为：Na₂CO₃；AgNO₃；
（2）A、E发生相互促进水解反应，离子反应为2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═3CO₂↑+2Al（OH）₃↓，故答案为：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═3CO₂↑+2Al（OH）₃↓；
（3）NaOH（aq）+HNO₃（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1．则B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式为

1

2

Ba（OH）₂（aq）+HCl（aq）═

1

2

BaCl₂（aq）+H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1，故答案为：

1

2

Ba（OH）₂（aq）+HCl（aq）═

1

2

BaCl₂（aq）+H₂O（l）△H=-akJ?mol^-1；
（4）盐酸溶液的pH=4，则c（H⁺）=10^-4 mol/L，则c（OH^-）=10^-10 mol/L，OH^-完全是由水电离产生，所以水电离出的氢离子浓度=10^-10 mol/L；硫酸铝在溶液中水水解使水显示酸性，溶液中的氢离子浓度就是水电离出的氢离子浓度，pH=4，则c（H⁺）=10^-4 mol/L，所以E和C溶液中由水电离出的c（H⁺）的比是10⁶：1；C与醋酸混合，盐酸电离的氢离子抑制醋酸电离，醋酸的电离程度将减小，
故答案为：10⁶：1；减小；
（5）用惰性电极电解0.1mol?L^-1 AgNO₃与0.1mol?L^-1 HCl各100mL混合后的溶液，生成AgCl和硝酸，实质电解水，电解一段时间后，阴极质量不变，氢离子浓度增大，pH减小，故答案为：不变；减小；
（6）向（5）中所得溶液中加入足量铁粉，生成亚铁离子时溶解的Fe最多，则0.01mol硝酸则所能溶解的铁粉质量为0.01mol×

3

8

×56g/mol=0.21g，故答案为：0.21．

点评：本题考查离子的推断和无机物的推断，为高频考点，把握离子之间的反应、盐类水解等推断物质为解答的关键，侧重化学反应原理的考查，综合性较强，题目难度中等．