Question

【题目】5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水．

阳离子	Na+　 Al3+Fe3+　 Cu2+、Ba2+
阴离子	OH﹣　Cl﹣　CO32﹣　NO3﹣　SO4﹣

分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO3 ， 沉淀部分溶解，剩余白色固体；②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6molL﹣1稀H2SO4 ， Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．
（1）据此推断A、C的化学式为：A；C ．
（2）写出步骤②中发生反应的化学方程式 ．
（3）D溶液中滴入石蕊试液，现象是 ， 原因是（用离子方程式说明）．
（4）步骤⑤中若要将Cu片完全溶解，至少加入稀H2SO4的体积是mL．
（5）现用500mL 3molL﹣1的E溶液充分吸收11.2L CO2气体（标准状况 下），反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为 ．
（6）若用惰性电极电解A和B的混合溶液，溶质的物质的量均为0.1mol，请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积（标准状况下）V与通过电子的物质的量n的关系（不考虑气体溶于水）．

Answer 1

【答案】
（1）CuSO4,Ba（OH）2
（2）2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑
（3）由无色变成红色,Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+
（4）500
（5）c（H+）＜c（OH﹣）＜c（CO32﹣）＜c（HCO3﹣）＜c（Na+）
（6）
【解析】解：（1）此推断A、C的化学式为CuSO4、Ba（OH）2 ，
所以答案是：CuSO4；Ba（OH）2；
（2）步骤②，E为Na2CO3溶液，B为FeCl3溶液，二者发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳，则其反应方程式为：2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑；

所以答案是：2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑；
（3）D为Al（NO3）3溶液，铝盐溶液显酸性，因为铝离子水解生成氢离子，即 Al3++3H2OAl（OH）3+3H+，所以向溶液中滴入石蕊试液，溶液会由无色变成红色；

所以答案是：由无色变成红色； Al3++3H2OAl（OH）3+3H+；
（4）38.4 g Cu的物质的量为： =0.6mol，步骤⑤中发生的离子反应方程式为：3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO+4H2O，若要将Cu片完全溶解，需要氢离子的物质的量为1.6mol，故至少加入稀H2SO4的体积设为V，即1.6mol/L×V×2=1.6mol，解V=500mL，

所以答案是：500；
（5）500mL 3molL﹣1的Na2CO3溶液中的Na2CO3物质的量=0.5L×3mol/L=1.5mol，11.2L CO2的物质的量= =0.5mol，发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，由方程式可知，生成1molNaHCO3，剩余1molNa2CO3，溶液中钠离子浓度最大，碳酸氢根与碳酸根都水解，溶液呈碱性，碳酸氢根的水解程度小于碳酸根水解程度，故溶液中离子浓度：c（H+）＜c（OH﹣）＜c（CO32﹣）＜c（HCO3﹣）＜c（Na+），

所以答案是：c（H+）＜c（OH﹣）＜c（CO32﹣）＜c（HCO3﹣）＜c（Na+）；
（6）若用惰性电极电解CuSO4和FeCl3的混合溶液，溶质的物质的量均为0.1mol，

首先，阳极发生反应：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，则n（电子）= ×2= ，即V=11.2n，根据氯原子守恒可知，生成氯气的最大体积= ×22.4L/mol=3.36L，此时转移电子物质的量为0.3mol；

然后，阳极发生反应：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，则n（电子）= ×4=，即V=5.6n，

故通电后阳极产生气体的体积（标准状况下）V与通过电子的物质的量n的关系为： ，

所以答案是： ．