Question

A、B、C、D四種物質(zhì)均為下列離子組成的可溶性化合物，組成這四種物質(zhì)的離子（離子不能重復(fù)組合）有：

陽離子	Na+、Al3+、Ba2+、NH4+
陰離子	Cl-、OH-、CO32-、SO42-

分別取四種物質(zhì)進行實驗，實驗結(jié)果如下①B溶液分別與C、D混合，均有白色沉淀生成②將A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，繼續(xù)滴加A溶液時，沉淀減少直至完全消失③A與D兩種固體混合有氣體生成，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍(lán)④用石墨電極電解B溶液，在陽極上產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體
回答下列問題：
（1）A所含的陽離子和C所含陽離子的半徑大小_

 

＞

 

（填離子符號）．B所含的陰離子是

 

（2）C溶液呈

 

性（填“酸性”或“堿性”），其原因是

 

（用離子方程式解釋）．D的化學(xué)式是

 

（3）以Pt為電極電解1L0.1mol/LB的水溶液，當(dāng)電路中通過0.1mol電子時，溶液的pH為

 

（設(shè)電解過程溶液體積不變），陽極的電極反應(yīng)式為

 

（4）若將④陽極產(chǎn)生的氣體通入A溶液中至恰好完全反應(yīng)時，則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序為

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,鹽類水解的應(yīng)用

專題：物質(zhì)檢驗鑒別題,離子反應(yīng)專題

分析：②將A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，繼續(xù)滴加A溶液時，沉淀減少直至完全消失，說明A為強堿溶液，則A為NaOH或氫氧化鋇；C中含有Al³⁺；
③A與D兩種固體混合有氣體生成，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍(lán)，氣體為氨氣，A或D中一定含有NH₄⁺，由于A為強堿，則D中含有NH₄⁺；
④用石墨電極電解B溶液，在陽極上產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體，陰離子中能夠產(chǎn)生刺激性氣味的氣體的為Cl^-，則B中含有Cl^-；
①B溶液分別與C、D混合，均有白色沉淀生成，B中含有Cl^-，離子中不存在與氯離子生成沉淀的離子，所以只能是B中的陽離子生成沉淀，所以B為氯化鋇；由于離子不能重復(fù)組合，則A只能為氫氧化鈉；剩下的離子中，C中含有Al³⁺，則只能結(jié)合SO₄^2-形成硫酸鋁，最后D只能為碳酸銨，據(jù)此進行解答．

解答： 解：根據(jù)②可知A為強堿溶液，則A中含有OH^-，A可能為NaOH或氫氧化鋇，C中一定含有Al³⁺；
根據(jù)③能使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍(lán)的氣體為氨氣，則A或D中一定含有NH₄⁺，由于A為強堿，則只能D中含有NH₄⁺；
由④電解時陽極上產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體，陰離子中能夠產(chǎn)生刺激性氣味的氣體的只有Cl^-，則B中含有Cl^-；
再根據(jù)①B溶液分別與C、D混合均有白色沉淀生成，由于B中含有Cl^-，Na⁺、Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺離子都不與氯離子生成沉淀，則B中含有能夠生成沉淀的陽離子，所以B為氯化鋇；由于離子不能重復(fù)組合，則A只能為氫氧化鈉；剩下的離子中，C中含有Al³⁺，則只能結(jié)合SO₄^2-形成硫酸鋁，最后D只能為碳酸銨，
根據(jù)以上分析可知：A為NaOH，B為BaCl₂，C為Al₂（SO₄）₃，D為（NH₄）₂CO₃，
解：（1）A為氫氧化鈉，所含的陽離子為Na⁺，C為硫酸鋁，所含陽離子為Al³⁺，鈉離子與鋁離子電子層數(shù)相同，鋁離子核電荷數(shù)大于鈉，所以離子半徑為Na⁺＞Al³⁺；根據(jù)分析可知，B為氯化鋇，B中含有Cl^-，
故答案為：Na⁺；Al³⁺；Cl^-；
（2）C為Al₂（SO₄）₃，由于鋁離子水解，溶液顯示酸性，水解方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；根據(jù)分析可知D為（NH₄）₂CO₃，
故答案為：酸；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；（NH₄）₂CO₃；
（3）以Pt為電極電解1L0.1mol/LB氯化鋇的水溶液，反應(yīng)生成氫氣和氯氣，當(dāng)電路中通過0.1mol電子時，溶液中生成0.05mol氫氣，同時生成0.1mol氫氧根離子，氫氧根離子濃度為0.1mol/L，溶液的pH為13；陽極氯離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂，
故答案為：13； 2Cl^--2e^-=Cl₂；
（4）若將④陽極產(chǎn)生的氣體氯氣通入A氫氧化鈉溶液中至恰好完全反應(yīng)時，反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鈉、次氯酸，由于次氯酸根離子水解，溶液顯示堿性，則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評：本題考查了常見離子的檢驗、電解原理、鹽的水解原理及其應(yīng)用，題目難度稍大，涉及的知識點較多，注意掌握常見離子的檢驗方法，如鋁離子與氫氧根離子反應(yīng)的現(xiàn)象，常作為推斷題的突破口．