Question

13．現有A、B、C、D、E五種強電解質，它們在水中可電離產生下列離子（各種離子不重復）．

陽離子	H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+
陰離子	OH-、Cl-、CO${\;}_{3}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$

（1）

物質鑒定試驗	推導結論
①用pH試紙測出A、B溶液呈堿性，C、D、E溶液呈酸性	A、B中含有的陰離子為CO32-、OH-，C、D、E中含有的陽離子為H+、Al3+、Ag+
②A溶液與E溶液反應，既有氣體產生又有沉淀產生，A與C反應只有氣體產生	A為Na2CO3，C含H+
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀	D為AgNO3

（2）寫出E溶液與過量的B溶液反應的離子方程式：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+8OH^-═2AlO₂^-+4H₂O+3BaSO₄↓．
（3）在100mL 0.1mol•L^-1E溶液中，逐滴加入35mL 2mol•L^-1NaOH溶液，寫出發生反應的離子方程式2Al³⁺+7OH^-=Al（OH）₃↓+AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據題目給定的陽離子和陰離子組合出物質，碳酸根水解顯堿性，鋁離子和銀離子水解顯酸性，結合物質間反應的現象確定物質的名稱；
（2）硫酸鋁和過量的氫氧化鋇反應，硫酸鋁全部反應，鋁離子和硫酸根之間按照物質的量之比是2：3進行反應；
（3）硫酸鋁和氫氧化鈉反應生成氫氧化鋁的量和氫氧化鈉的量的多少有關．

解答 解：（1）①A、B溶液呈堿性，在所給的各種離子中，碳酸根水解顯堿性，氫氧根有堿性，所以A、B中含有的陰離子為碳酸根和氫氧根，又因為鋁離子和銀離子水解顯酸性，氫離子顯酸性，所以C、D、E溶液含有的陽離子為H⁺、Al³⁺、Ag⁺，故答案為：CO₃^2-、OH^-；H⁺、Al³⁺、Ag⁺；
②Na₂CO₃和可溶性的鋁鹽反應的實質是：鋁離子和碳酸根離子之間雙水解反應，產物既有沉淀又有氣體，所以A是碳酸鈉，B是氫氧化鋇，碳酸鈉和酸反應會產生二氧化碳氣體，故C中含有氫離子，故答案為：Na₂CO₃；H⁺；
③在所有的陽離子和陰離子組成的物質中，硝酸銀能和鹽酸、氯化鈉、硫酸鋁、氫氧化鋇反應生成沉淀，所以D是硝酸銀，C是鹽酸，故答案為：AgNO₃；
（2）硫酸鋁和過量的氫氧化鋇反應，鋁離子和硫酸根之間按照物質的量之比是2：3，即2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+8OH^-═2AlO₂^-+4H₂O+3BaSO₄↓，
故答案為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+8OH^-═2AlO₂^-+4H₂O+3BaSO₄↓；
（3）硫酸鋁和氫氧化鈉的反應實質為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，100mL 0.1mol/L的硫酸鋁溶液中，含有鋁離子的物質的量為0.02mol，35mL 2mol/L NaOH溶液中含有氫氧化鈉物質的量為0.07mol，0.02mol鋁離子消耗0.06mol的氫氧化鈉生成0.02mol的氫氧化鋁，然后0.01mol的氫氧化鈉又將0.01mol的氫氧化鋁溶解，所以剩余氫氧化鋁的物質的量是0.01mol，反應的離子方程式為：2Al³⁺+7OH^-=Al（OH）₃↓+AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：2Al³⁺+7OH^-=Al（OH）₃↓+AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，離子性質和反應現象的理解應用，主要是鋁離子及其化合物性質的分析，題目較為綜合，難度較大，正確推斷各種物質為解答本題的關鍵．