Question

（9分）化合物A、B、C、D、E分别由H⁺、Na⁺、Al³⁺、Cu²⁺四种阳离子和CO₃^2-、Br^-、SiO₃^2-、SO₄^2-四种阴离子组成 。已知①A、B、C三种溶液pH＜7，D、E溶液pH＞7②A、C的阴离子相同，D、E的阳离子相同  ③用石墨电极电解A的溶液，阳极有无色气体产生，阴极有红色物质生成  ④C溶液与D溶液反应能生成一种白色沉淀和一种气体，且此沉淀可溶于B的溶液，此气体通入E的溶液中可产生另一种白色沉淀。

请根据以上事实填空：

⑴写出B、C、E的化学式：B___________、C___________、E____________。

⑵D溶液的pH>7，原因是：（结合离子方程式说明）__________________________________。

⑶写出C溶液与D溶液发生反应的离子方程式：_______________________。

⑷若用石墨电极电解400mL 1.0 mo1·L^{—1 A}的溶液，当阳极有2.24 L气体（标准状况）产生时，溶液的pH＝_______________（设溶液的体积不变）。

Answer

(1)HBr  Al2(SO4)3  Na2SiO3     （3分）

(2)CO32-+H2O HCO3-+OH-，使得C(OH-)＞C(H+)

⑶2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑     ⑷ 0

【解析】根据③可知，A应该是硫酸铜。根据④可知，白色沉淀是氢氧化铝，所以B是氢氧化钠。气体是CO2，则CO2和E反应生成的白色沉淀是硅酸，所以E是硅酸钠。又因为A、C的阴离子相同，D、E的阳离子相同，所以D是碳酸钠，C是硫酸铝，则B是HBr。

（1）略

（2）碳酸钠是强碱弱酸盐，CO32-水解，方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-，使得c(OH-)＞c(H+)，所以溶液显碱性。

（3）铝离子水解显酸性，和CO32-水解相互促进，方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑。

（4）阳极是OH－放电，生成氧气，物质的量是0.1mol。根据总方程式2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑可知，同时产生的氢离子的物质的量是0.4mol，其浓度是1.0mol/L，所以pH＝0。