Question

現有A、B、C、D、E五種可溶強電解質，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+、A13+、Ag+、Ba2+
陰離子	OH-、C1-、CO32-、NO3-、SO4-

已知：①A、B兩溶液呈堿性；C、D、E溶液呈酸性．
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至過量，沉淀量先增加后減少但不消失．
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀．              
試回答下列問題：
（1）A溶液呈堿性的原因是    ．
（2）寫出E溶液與過量的B溶液反應的離子方程式    ．
（3）已知：NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃（aq）+H₂O（1）；△H=-a kJ?mol^-1．請寫出相同條件下B與C的稀溶液反應的熱化學方程式    ．
（4）若25℃時C、E溶液pH=4，則E溶液中水電離出的氫離子濃度是C溶液中水電離出的氫離子濃度    倍．
（5）將C溶液逐滴加入等體積、等物質的量的濃度的A溶液中，反應后溶液中的一價（+1或-1）離子濃度由大到小的順序為：    ．

Answer 1

【答案】分析：由A、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⁺，在所有的陽離子和陰離子組成的物質中，只有硫酸鋁和氫氧化鋇反應沉淀量先增加后減少但不消失，所以E是硫酸鋁，B是氫氧化鋇；
在所有的陽離子和陰離子組成的物質中，硝酸銀能和鹽酸、碳酸鈉、硫酸鋁、氫氧化鋇反應生成沉淀，所以D是硝酸銀，
A為碳酸鈉、C是鹽酸；
綜上所述，A、B、C、D、E分別為：碳酸鈉、氫氧化鋇、鹽酸、硝酸銀、硫酸鋁；
（1）根據鈉能夠發生水解；
（2）根據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）根據氫氧化鋇為強堿，鹽酸為強酸，結合生成1molH₂O（1）的△H=-a KJ?mol^-1來分析；
（4）根據鹽酸抑制水的電離以及硫酸鋁促進水的電離，利用水的離子積常數計算出水電離出的氫離子濃度來比較；
（5）根據碳酸鈉與等物質的量的鹽酸等物質的量反應生成等物質的量碳酸氫鈉和氯化鈉，以及碳酸氫鈉要發生電離和水解來分析．
解答：解：（1）碳酸根水解產生氫氧根使溶液呈堿性：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）硫酸鋁和過量的氫氧化鋇反應，按照物質的量之比是1：4，
方程式為：Al₂（SO₄）₃+4Ba（OH）₂═Ba（AlO₂）₂+3BaSO₄↓+4H₂O，
離子方程式為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+8OH^-═2AlO₂^-+4H₂O+3BaSO₄↓，
故答案為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+8OH^-═2AlO₂^-+4H₂O+3BaSO₄↓；
（3）由NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃（aq）+H₂O（1）△H=-a KJ?mol^-1；所以氫氧化鋇為強堿，鹽酸為強酸，則氫氧化鋇與鹽酸的稀溶液反應的熱化學方程式為：Ba（OH）₂（ap）+2HCl（ap）═BaCl₂（ap）+2H₂O（l）△H=-2a kJ?mol^-1；
（4）鹽酸溶液的pH=4，則C（H⁺）=10^-4 mol/L，則C（OH-）==10^-10 mol/L，OH-完全是由水電離產生，所以水電離出的氫離子濃度=10^-10 mol/L；硫酸鋁在溶液中水水解使水顯示酸性，溶液中的氫離子濃度就是水電離出的氫離子濃度，PH=4，則C（H⁺）=10^-4 mol/L，所以硫酸鋁溶液中水電離出的氫離子濃度是鹽酸溶液中水電離出的氫離子濃度的10⁶倍，
故答案為：10⁶；
（5）鹽酸溶液逐滴加入等體積、等物質的量的濃度的碳酸鈉溶液中，HCl與碳酸鈉反應生成等物質的量的NaHCO₃和NaCl，碳酸氫根離子的水解大于電離，溶液顯堿性，所以離子濃度為：c（Na⁺）＞c（C1^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（C1^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
點評：本題考查知識點較多，根據離子的共存、離子的性質來推斷物質是解答本題的關鍵，綜合性強，難度較大，學生需熟悉水解、熱化學反應方程式、離子反應等知識來解答．