Question

化合物A、B、C、D、E分別由H⁺、Na⁺、Al³⁺、Cu²⁺四種陽離子和CO₃^2-、Br^-、SiO₃^2-、SO₄^2-四種陰離子組成，已知①A、B、C三種溶液的PH＜7，D、E溶液的PH＞7．②A、C 的陰離子相同，D、E的陽離子相同  ③用石墨電極電解A的溶液，陽極有無色氣體產(chǎn)生，陰極有紅色物質(zhì)生成   ④C溶液與D溶液反應(yīng)能生成一種白色沉淀和一種氣體，且此沉淀可溶于B的溶液，此氣體通入E的溶液中可產(chǎn)生另一種白色沉淀．請(qǐng)根據(jù)以上事實(shí)填空：
（1）寫出B、C、E的化學(xué)式：B

 

、C

 

、E

 

．
（2）D溶液的pH＞7，原因是：

 

．（用離子方程式說明）
（3）寫出C溶液與D溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：①A，B，C，三種溶液pH＜7 說明溶液呈酸性，D、E溶液pH＞7，說明顯示堿性；
②A，C的陰離子相同，D、E的陽離子相同；
③用石墨電極電解A的溶液，陽極有無色氣體產(chǎn)生，陰極有紅色物質(zhì)生成，推斷A為CuSO₄；
④C溶液與D溶液反應(yīng)能生成一種白色沉淀和一種氣體，沉淀能夠溶解于B溶液，所以生成的沉淀為氫氧化鋁，氣體為二氧化碳，說明C、D中含有鋁離子和碳酸根離子，又由于C中含有硫酸根離子、D中含有鈉離子，所以可以得出C為Al₂（SO₄）₃、D為Na₂CO₃；剩余的離子是氫離子、硅酸根離子和溴離子，H⁺只能組成HBr，SiO₃^2-只能結(jié)合Na⁺組成Na₂SiO₃，再根據(jù)④中的Al（OH）₃沉淀可溶于B的溶液，可知B為HBr、E為Na₂SiO₃，依據(jù)判斷出的物質(zhì)分析回答問題．

解答： 解：①A，B，C，三種溶液pH＜7，說明溶液顯示堿性，A，B，C屬于酸或者強(qiáng)酸弱堿鹽，還有的陽離子：H⁺、Al³⁺、Cu²⁺，含有的陰離子可能為：Br^-、SO₄^2-；
D、E溶液pH＞7，說明D、E屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，所以D、E中含有Na⁺離子；
②A，C的陰離子相同，D、E的陽離子相同，
③用石墨電極電解A的溶液，陽極有無色氣體產(chǎn)生，陰極有紅色物質(zhì)生成，陰極被還原，得到的紅色物質(zhì)只能是銅單質(zhì)，所以A中含有銅離子，能夠與銅離子結(jié)合的陰離子只有溴離子和硫酸根離子，由于陽極生成的是無色氣體，所以A只能是CuSO₄； A，C的陰離子相同，所以C中也含有硫酸根離子；
④C溶液與D溶液反應(yīng)能生成一種白色沉淀和一種氣體，沉淀能夠溶解于B溶液，所以生成的沉淀為氫氧化鋁，氣體為二氧化碳，說明C、D中含有鋁離子和碳酸根離子，又由于C中含有硫酸根離子、D中含有鈉離子，所以可以得出C為Al₂（SO₄）₃、D為Na₂CO₃；
剩余的離子是氫離子、硅酸根離子和溴離子，氫離子只能組成HBr，硅酸根離子只能結(jié)合鈉離子組成Na₂SiO₃，再根據(jù)④中的氫氧化鋁沉淀可溶于B的溶液，可知B為HBr、E為Na₂SiO₃，
故A為CuSO₄、B為HBr、C為Al₂（SO₄）₃、D為Na₂CO₃、E為Na₂SiO₃，
（1）由上述分析可知B為HBr，C為Al₂（SO₄）₃，E為Na₂SiO₃，
故答案為：HBr；Al₂（SO₄）₃；Na₂SiO₃；
（2）D溶液為Na₂CO₃的水溶液，碳酸根離子水解結(jié)合水電離平衡狀態(tài)下的氫離子促進(jìn)水電離正向進(jìn)行，溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液pH＞7，水解的離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）C溶液為Al₂（SO₄）₃；D溶液為Na₂CO₃；二者混合后鋁離子水解呈酸性，碳酸根離子水解顯堿性，二者水解相互促進(jìn)最后水解完全生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的離子方程式為：2Al³⁺+CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₂↑，
故答案為：2Al³⁺+CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，注意利用鹽類水解、溶液電解、離子之間的反應(yīng)、電極反應(yīng)等來解答，題目難度中等．