Question

5．常溫下，現有A、B、C、D四種電解質分別完全溶于水，所得四種溶液中含H⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Na⁺、HCO₃^-、Cl^-、OH^-、SO₄^2-八種離子（不考慮水解）．為了檢驗這四種物質，進行如下實驗：
①取少量A的溶液分別與另三種物質反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、氣體、白色沉淀．
②經測定，A和D的溶液顯堿性，B和C的溶液pH＜7．B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀．
③C與D的溶液反應，無明顯現象．經測定，該反應的產物總能量小于反應物總能量．
根據上述實驗事實，請回答下列問題：
（1）C的名稱是氯化氫，D的化學式Ba（OH）₂．
（2）用離子方程式表示A的溶液顯堿性的原因：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-．
（3）A與B在溶液中反應的離子方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）等物質的量濃度、等體積的B和D的溶液混合，寫出反應的離子方程式：3Ba²⁺+6OH^-+2Al³⁺+3SO₄^2-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．

Answer 1

分析 ①取少量A的溶液分別與另三種物質反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、白色沉淀、氣體，結合離子之間的反應現象可知，鋁離子和碳酸氫根離子反應既產生白色沉淀又產生氣體；鋇離子和碳酸氫根離子、氫氧根離子之間的反應產生白色沉淀；氫離子和碳酸氫根離子之間反應產生水以及二氧化碳，A是NaHCO₃；
②經測定，A和D的溶液顯堿性，則含有氫氧根離子或是HCO₃^-，B和C的溶液pH＜7，則含有氫離子或是鋁離子等；B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀，則一定是硫酸鋁和氫氧化鋇之間的反應，所以D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃；
③C與D的溶液反應，無明顯現象，該反應的產物總能量小于反應物總能量，該反應是放熱反應，所以C是HCl，
綜上所述，A是NaHCO₃，D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，C是HCl，以此來解答．

解答 解：①取少量A的溶液分別與另三種物質反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、白色沉淀、氣體，結合離子之間的反應現象可知，鋁離子和碳酸氫根離子反應既產生白色沉淀又產生氣體；鋇離子和碳酸氫根離子、氫氧根離子之間的反應產生白色沉淀；氫離子和碳酸氫根離子之間反應產生水以及二氧化碳，A是NaHCO₃；
②經測定，A和D的溶液顯堿性，則含有氫氧根離子或是HCO₃^-，B和C的溶液pH＜7，則含有氫離子或是鋁離子等；B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀，則一定是硫酸鋁和氫氧化鋇之間的反應，所以D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃；
③C與D的溶液反應，無明顯現象，該反應的產物總能量小于反應物總能量，該反應是放熱反應，所以C是HCl，
綜上所述，A是NaHCO₃，D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，C是HCl，
（1）C是名稱為氯化氫，D的化學式為Ba（OH）₂，故答案為：；Ba（OH）₂；
（2）用離子方程式表示A的溶液顯堿性的原因為HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案為：HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
（3）A與B在溶液中反應的離子方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）等物質的量濃度、等體積的硫酸鋁和氫氧化鋇的溶液混合，堿不足，反應的離子方程式為3Ba²⁺+6OH^-+2Al³⁺+3SO₄^2-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，故答案為：3Ba²⁺+6OH^-+2Al³⁺+3SO₄^2-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握發生的反應、現象推斷物質為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意水解及與量有關的離子反應，題目難度不大．