题目内容

7.常温下,有A、B、C、D四种电解质分别完全溶于水,所得四种溶液中含有H+、Ba2+、Al3+、Na+、HCO3-、Cl-、OH-、SO42-八种离子(不考虑水解).为检验这四种物质,进行如下实验:
①取少量A的溶液分别与B、C、D反应,依次观察到:白色沉淀和气体、白色沉淀、气体.
②经测定,A和D的溶液显碱性,B和C的溶液pH<7.B与D的溶液反应产生两种沉淀,当D的量增大时,其中一种沉淀不断溶解,最终还存在一种沉淀.
③C与D的溶液反应,无明显现象.经测定,该反应的产物总能量小于反应物总能量.
根据上述实验事实,请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:CHCl  DBa(OH)2
(2)A溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)HCO3-+H2O?H2CO3+OH-.
(3)A与B在溶液中反应的离子方程式为Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑.

分析 ①取少量A的溶液分别与另三种物质反应,依次观察到:白色沉淀和气体、白色沉淀、气体,结合离子之间的反应现象来判断,铝离子和碳酸氢根离子反应既产生白色沉淀又产生气体;钡离子和碳酸氢根离子、氢氧根离子之间的反应产生白色沉淀;氢离子和碳酸氢根离子之间反应产生水以及二氧化碳,A是NaHCO3.
②经测定,A和D的溶液显碱性,则含有氢氧根离子或是HCO3-,B和C的溶液pH<7,则含有氢离子或是铝离子等;B与D的溶液反应产生两种沉淀,当D的量增大时,其中一种沉淀不断溶解,最终还存在一种沉淀,则一定是硫酸铝和氢氧化钡之间的反应,所以D是Ba(OH)2,B是Al2(SO4)3,
③C与D的溶液反应,无明显现象,该反应的产物总能量小于反应物总能量,该反应是放热反应,所以C是HCl,综上知道A是NaHCO3,D是Ba(OH)2,B是Al2(SO4)3,C是HCl,据此回答.

解答 解:①取少量A的溶液分别与另三种物质反应,依次观察到:白色沉淀和气体、白色沉淀、气体,结合离子之间的反应现象来判断,铝离子和碳酸氢根离子反应既产生白色沉淀又产生气体;钡离子和碳酸氢根离子、氢氧根离子之间的反应产生白色沉淀;氢离子和碳酸氢根离子之间反应产生水以及二氧化碳,A是NaHCO3.
②经测定,A和D的溶液显碱性,则含有氢氧根离子或是HCO3-,B和C的溶液pH<7,则含有氢离子或是铝离子等;B与D的溶液反应产生两种沉淀,当D的量增大时,其中一种沉淀不断溶解,最终还存在一种沉淀,则一定是硫酸铝和氢氧化钡之间的反应,所以D是Ba(OH)2,B是Al2(SO4)3,
③C与D的溶液反应,无明显现象,该反应的产物总能量小于反应物总能量,该反应是放热反应,所以C是HCl,综上知道A是NaHCO3,D是Ba(OH)2,B是Al2(SO4)3,C是HCl,
(1)据上述分析可知C是HCl,D是Ba(OH)2,故答案为:HCl;Ba(OH)2;
(2)A是NaHCO3,碳酸氢根离子水解导致溶液显示碱性,反应为:HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,故答案为:HCO3-+H2O?H2CO3+OH-;
(3)碳酸氢钠溶液和硫酸铝之间反应的离子方程式为Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑.

点评 本题是一道物质的推断题,考查学生离子反应以及应用、盐的水解原理以及应用等知识,注意知识的归纳和梳理是关键,难度较大.

练习册系列答案
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5.运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义.
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
则CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是ac(填写序号).
a.使用高效催化剂    b.降低反应温度
c.增大体系压强      d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出
(3)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示.

①p1小于p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃时,该反应的化学平衡常数K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$(mol•L-1)-2;
③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸.
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.请写出该电池的负极的电极反应式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+.
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸.电解原理示意图如图2所示.
请写出开始时阳极反应的电极反应式HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+.

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