Question

2．A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成它们的离子可能有Na⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、ClO^-、$HS{O_4}^-$、$C{O_3}^{2-}$、Cl^-．分别取它们的溶于进行实验，主要操作及现象如下：
①向A的溶液中通入二氧化碳，再加入品红溶液，红色褪去．
②将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，该沉淀可溶于E溶液．
③将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同事还有白色沉淀存在．
④A和E溶液的焰色反应都呈黄色．
（1）写出下列物质的化学式：ANaClO、CCaC1₂或Ca（C1O）₂、DBaCl₂．
（2）写出A～E溶液中，能与铝发生置换反应的离子方程式6H⁺+2Al═2Al³⁺+H₂↑．
（3）向B的溶液中，缓慢滴入少量稀的E溶液，其离子方程式为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-．

Answer 1

分析 （1）根据操作①品红溶液红色褪去，推得A含次氯酸根离子，联系操作④即可推得A．根据操作②、③都生成白色沉淀，可确定B含碳酸根离子，结合B溶于水可确定出B；生成白色沉淀可溶于E溶液，推得E含硫酸氢根离子；操作②中白色沉淀可溶于E溶液，可得C含钙离子；操作③生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在，可确定D含钡离子．根据A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，结合离子共存即可判断出各物质；
（2）E为NaHSO₄溶液，电离出H⁺，根据H⁺与铝发生的反应得出现象；
（3）B为Na₂CO₃，E为NaHSO₄，根据发生的反应，找出生成物即可．

解答 解：（1）根据题意，操作①中使品红溶液红色褪去的物质是具有强氧化性的HClO，可推得A中含有C1O^-，反应为：2C1O^-+CO₂+H₂O═CO₃^2-+2HClO，HClO利用自身强氧化性把品红氧化成稳定无色物质而褪色．操作②中将B和C的溶液混合，生成白色沉淀，根据已知信息，白色沉淀为CaCO₃或BaCO₃，而该沉淀可溶于E溶液，说明E溶液为酸性溶液，即E溶液含HSO₄^-．如果白色沉淀为CaCO₃，则反应为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，如果白色沉淀为BaCO₃，则反应为BaCO₃+2H⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓+CO₂↑+H₂O，而该沉淀可溶于E溶液，因此该沉淀为CaCO₃．操作③中将B和D的溶液混合，生成白色沉淀，继续加入过量的E溶液，有气泡产生的同时还有白色沉淀存在，联系操作②中可得出B和D的溶液混合生成白色沉淀为BaCO₃，加入过量的E溶液后，白色沉淀转变为BaSO₄，则B中含CO₃^2-、D中含Ba²⁺、C中含Ca²⁺．由于CaCO₃或BaCO₃都难溶于水，因此B为Na₂CO₃；Ca²⁺可与C1O^-或C1^-，因此C为CaC1₂或Ca（C1O）₂，D是BaCl₂，操作④中A和E溶液的焰色反应都呈黄色，说明A和E都含Na⁺．则A为NaClO、E为NaHSO₄．
故答案为：NaC1O；CaC1₂或Ca（C1O）₂；BaCl₂；
（2）E为NaHSO₄，在水溶液中电离：NaHSO₄═Na⁺+H⁺+SO₄^2-，H⁺可与铝发生反应：6H⁺+2Al═2Al³⁺+H₂↑，故观察到现象为有气体产生．
故答案为：6H⁺+2Al═2Al³⁺+H₂↑；
（3）B溶液为Na₂CO₃溶液，E溶液为NaHSO₄溶液，向B的溶液中缓慢滴入少量稀的E溶液，发生反应：
Na₂CO₃+NaHSO₄═NaHCO₃+Na₂SO₄，即CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故答案为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-．

点评 本题将离子反应与元素及其化合物知识融合在一起考查，需要很强的综合思维能力，通过全面分析，抓住细节，层层深入，对训练思维很有帮助．