Question

現有A、B、C、D、E五種強電解質，分別含有下列陰陽離子（離子不可重復）．

陰離子	OH-、Cl-、C O 2- 3 、N O - 3 、S O 2- 4
陽離子	H+、Na+、Al3+、Ag、Ba2+

已知：①A、B兩溶液呈堿性，C、D、E溶液呈酸性．
②A、E兩溶液反應既有氣體，又有沉淀生成，A、C兩溶液反應只有氣體產生．
③D與其他四種溶液反應，均產生沉淀，C只與D反應產生沉淀．
試回答下列問題：
（1）寫出：①B的化學式

 

，②D與A反應生成難溶物的K_sp表達式

 

．
（2）A與E在溶液中反應的離子方程式為

 

．
（3）將pH相同的等體積A、B兩種溶液稀釋相同倍數后，溶液的pH關系是：pH_A

 

pH_B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）將C溶液逐滴加入到等體積、等物質的量濃度的A溶液中，反應后溶液中各種離子濃度由大到小的順序為

 

．
（5）在100mL 0.1mol?L^-1E溶液中，逐漸中入35mL 2mol?L^-1NaOH溶液，最終得到沉淀的物質的量為

 

mol．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法

專題：離子反應專題

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；根據溶度積表達式寫出碳酸銀的溶度積K_sp表達式；
（2）碳酸鈉與硫酸鋁發(fā)生雙水解，反應生成了二氧化碳氣體和氫氧化鋁沉淀，據此寫出反應的離子方程式；
（3）碳酸鈉為強堿弱酸鹽，氫氧化鋇為強堿，根據鹽的水解知識分析兩種溶液稀釋相同倍數后，溶液的pH關系；
（4）根據碳酸鈉與鹽酸反應生成了碳酸氫鈉，分析碳酸氫鈉溶液中離子濃度關系；
（5）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：A、B、C、D、E五種強電解質，CO₃^2-只能結合Na⁺形成Na₂CO₃；Ag⁺只能只能結合NO₃^-形成AgNO₃，則OH^-只能結合Ba²⁺形成氫氧化鋇；
 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CO₃^2-和OH^-，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⁺；
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，A的反應產物既有沉淀又有氣體，所以A是Na₂CO₃，E中含有鋁離子；而碳酸鈉只能和酸反應會產生二氧化碳氣體，故C中含有H⁺；
③在所有的陽離子和陰離子組成的物質中，銀離子能和除了硝酸根離子 以外的其它離子反應生成沉淀，所以D中含有銀離子，則D為AgNO₃；而C只與D硝酸銀反應產生沉淀，說明C中的陰離子只能為Cl^-，則C為HCl，E為硫酸鋁；最后剩下的為B氫氧化鋇，
根據以上分析可知，A是Na₂CO₃，B為Ba（OH）₂，C為HCl，D為AgNO₃，E為Al₂（SO₄）₃，
（1）①根據以上分析可知，B為氫氧化鋇，化學式為：Ba（OH）₂；根據反應方程式：Ag₂CO₃（s）?CO₃^2-+Ag⁺可知：Ksp=c²（Ag⁺）×c（CO₃^2-），
故答案為：Ba（OH）₂；Ksp=c²（Ag⁺）×c（CO₃^2-）；
②鋁離子水解顯酸性，碳酸根離子水解顯堿性，混合后水解相互促進生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體，反應的離子方程式為：2Al³⁺+3H₂O+3CO₃^2-=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：2Al³⁺+3H₂O+3CO₃^2-=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（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）A為碳酸鈉溶液，B為氫氧化鋇溶液，由于稀釋后碳酸根離子水解程度增大，溶液中氫氧根離子的物質的量增大，所以兩種溶液稀釋相同倍數后，溶液的pH關系是：pH_A＞pH_B，
故答案為：＞；
（4）將CHCl溶液逐滴加入到等體積、等物質的量濃度的A碳酸鈉溶液中，反應生成了碳酸氫鈉溶液，碳酸氫根離子水解，溶液顯示堿性，c（OH^-）＞
c（H⁺），c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），還有很少的碳酸氫根離子發(fā)生電離生成碳酸根離子，所以反應后的溶液中離子濃度關系為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（5）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，
故答案為：0.01 mol．

點評：本題考查了常見離子的檢驗及離子共存，注意掌握離子反應現象及常見離子的檢驗方法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，難度較大，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生的應試能力和學習效率．