Question

现有A、B、C、D、E、F六种物质，它们均由互不相同的两种离子组成，已知它们的阳离子有：H⁺、K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Al³⁺，阴离子有：OH^-、Cl^-、ClO^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-．将上述六种物质溶于水均配成0.1mol/L溶液，进行如下实验．
①仅A、C、D三种溶液显酸性，且酸性强弱顺序为A＞D＞C．
②D与E反应生成白色沉淀，再加入过量的E沉淀量减少但不消失．
③向F中加入A有无色气体生成．
④B的浓溶液与A的浓溶液混合产生有色且有刺激性气体．
（1）根据以上信息，填写下列溶液中溶质的化学式．
A

 

       C

 

   E

 

（2）书写D与过量的E反应的离子方程式

 

．
（3）书写实验④中反应的离子方程式

 

．
（4）向100mLA溶液中慢慢滴加入75mLF溶液和向75mLF溶液中慢慢滴加入100mLA溶液产生的气体体积之比约为

 

．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：①测得溶液A、C、D呈酸性，三种溶液为酸液或水解呈酸性的溶液，且酸性为A＞D＞C，则A为酸，溶液中含有大量的H⁺离子，H⁺离子与OH^-、ClO^-、CO₃^2-、等离子不能大量共存，故A只能为盐酸；
②D与E反应生成白色沉淀，再加入过量的E沉淀量减少但不消失，可知D中有铝离子，而E中应有氢氧根，且含钡离子，E为氢氧化钡；
③F中加入A有无色气体生成，所以可推敲气体为二氧化碳，F中有碳酸根，和碳酸根离子不共存的离子不能存在；
④次氯酸根与氯离子还有氢离子结合生成水与氯气，以此来解答．

解答： 解：①仅A、C、D三种溶液显酸性，且酸性强弱顺序为A＞D＞C，所以可推测A中有氢离子，且无碳酸根、次氯酸根、氢氧根；
②D与E反应生成白色沉淀，再加入过量的E沉淀量减少但不消失，看到沉淀量减少但不消失，很明了的就可知D有铝离子，而且D显酸性，所以D含硫酸根离子，D为硫酸铝，而E中应有氢氧根，且含钡离子，E为氢氧化钡；
③向F中加入A有无色气体生成，所以可推敲气体为二氧化碳，F中有碳酸根，且不含H⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
④B的浓溶液与A的浓溶液混合产生有色且有刺激性气体，有色且有刺激性气体比较常见的第一反应就是氯气，且正好这又有次氯酸根和氯离子，可想到是次氯酸根与氯离子还有氢离子结合生成水与氯气，所以可知A是盐酸，而B中有次氯酸根，因为C呈酸性，所以它的阳离子为弱碱的阳离子，所以C中有铵根离子和硝酸根离子，所以C为硝酸铵，因为B和F都可溶，所以F为碳酸钾，B为次氯酸钙．
（1）根据上述可知，A为HCl，C为NH₄NO₃，E为Ba（OH）₂，故答案为：HCl；NH₄NO₃；Ba（OH）₂；
（2）硫酸铝和过量的氢氧化钡反应的离子方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+8OH^-+3Ba²⁺=2AlO₂^-+3BaSO₄↓+4H₂O，
故答案为：2Al³⁺+3SO₄^2-+8OH^-+3Ba²⁺=2AlO₂^-+3BaSO₄↓+4H₂O；
（3）次氯酸钙和浓盐酸混合后发生反应会生成氯气，即Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，
故答案为：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（4）向100mLHCl溶液中慢慢滴加入75mL碳酸钾溶液，发生反应HCl+K₂CO₃=KHCO₃+KCl，KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑，
则HCl+K₂CO₃=KHCO₃+KCl
   75  75    75    75
KHCO₃+HCl=KCl+H₂O+CO₂↑，
25     25         25
向75mL碳酸钠溶液中慢慢滴加入100mL盐酸溶液，发生反应为K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑，
则K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑，
   50    100           50 
从上面两种反应情况可以看出：产生的气体体积之比为1：2，
故答案为：1：2．

点评：本题考查物质的鉴别和检验，为高频考点，把握物质之间的反应、物质的性质为解答的关键，侧重分析、计算及推断能力的考查，注意离子共存及电荷守恒的应用，题目难度不大．