Question

现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各离子不重复）：

阳离子：H⁺、Na⁺、Al³⁺、Ag⁺、Ba²⁺    阴离子：OH^-、Cl^-、 CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-

已知：①A、B两溶液呈碱性，C、D、E溶液呈酸性。

②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。

请回答下列问题：

（1）写出A与D的化学式： A______________，D_______________。

（2）写出A与E溶液反应的离子方程式：____________________________________。

（3）已知：NaOH（aq）＋HNO₃（aq）＝NaNO₃（aq）＋H₂O（1）△H＝－akJ·mol^-1．请写出表示相同条件下B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式：________________。

（4）若25℃时，C、E及醋酸三种溶液的pH＝4,则E和C溶液中由水电离出的c（H⁺）的比是_______________；将C与醋酸混合，醋酸的电离程度将____________（填“增大”“不变”或“减小”）（水的浓度视为常数）.

（5）用惰性电极电解0．1mol·L^-1 D与0．1mol·L^-1C各100mL混合后的溶液，电解一段时间后，阴极质量_________（填“增大”“不变”或“减小”，下同）；溶液的pH____________.

（6）向（5）中所得溶液中加入足量铁粉，则所能溶解的铁粉质量为___________g。

Answer

（1）Na2CO3     AgNO3(每空1分) 

 (2)2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(2分)

(3)Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l)  △H=-aKJ·mol-1(2分)

(4)106：1(2分)  不变(2分)

(5)不变(1分)    减小(1分)           (6)0.21(2分)

【解析】

试题分析：

本题考查的是离子推断的综合题。主要与离子共存，电解质的电离，及基本概念中离子方程式的书写，反应原理中的水的电离，电解池，及相关计算等综合在一起。题目综合性较强。根据题意告知A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，并且A、B两溶液呈碱性，根据离子共存的知识判断。CO32-不能与H+、Al3+、Ag+、Ba2+共存，不满足题目要求中可溶性强电解质。所以CO32-只能与Na+结合成Na2CO3。显然OH-不能与：H+、Al3+、Ag+结合。那只有与Ba2+结合形成Ba(OH)2。所以A、B应是Na2CO3、Ba(OH)2中的任一种。

Ag+不能与Cl-、SO42-共存。所以只能与NO3-形成AgNO3。而根据信息向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。沉淀增加后又减少，所以说明存在Al3+，所以得出B是Ba(OH)2，A是Na2CO3。沉淀又没完全消失，所以可推断出阴离子是SO42-。所以可推出E是Al2(SO4)3。剩下离子只有两种：阳离子是H+，而阴离子有Cl-。二者结合得HCl。根据D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀可推断出D是AgNO3。所以综上所述可推断出各物质依次为：A：Na2CO3  B：Ba(OH)2 C：HCl D：AgNO3 E：Al2(SO4)3

（1）A为Na2CO3     D为AgNO3

（2）Na2CO3与Al2(SO4)3反应，发生双水解。离子方程式：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。

（3）已知：NaOH（aq）＋HNO3（aq）＝NaNO3（aq）＋H2O（1）△H＝－akJ·mol-1．请写出表示相同条

件下Ba(OH)2与HCl的稀溶液反应的中和热的热化学方程式：根据中和热的定义是酸与碱反应生成1molH2O所放出的热量，再把各物质状态分别标出得到：Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=BaCl2(aq)+H2O(l)  △H=-aKJ·mol-1。

（4）HCl的pH＝4，c(H+)=10-4mol/L，c(OH-)=10-10 mol/L，由水电离出的c (OH-)=10-10 mol/L,所以由水电离出的c（H+）=10-10 mol/L，Al2(SO4)3溶液的pH＝4，由于Al3+的水解促进水的电离使得溶液显酸性，所以c(H+)=10-4mol/L，溶液中的H+全部来自于水，所以由水电离出的c（H+）=10-4mol/L。所以二者比值为106：1。将HCl与醋酸混合，醋酸的电离程度将不变。二者c（H+）=10-4mol/L，所以混合后c（H+）=10-4mol/L。对于水的电离平衡没有影响。

（5）0．1mol·L-1 AgNO3与0．1mol·L-1 HCl各100mL混合后，所得溶液为）0．05mol·L-1HNO3溶液和AgCl。所以此时用惰性电极电解，电解的实质是电解水。阳极析出氧气，阴极析出氢气。电解一段时间后，阴极质量不变；溶液的酸性增强，pH减小。

（6）向（5）中所得溶液中加入足量铁粉，(5)中溶液中n(HNO3)=0.01mol。足量铁粉与HNO3反应，则有3Fe~8 HNO3，n(Fe)= n(HNO3)，m(Fe)=×63g/mol×0.01mol=0.21g

考点：离子推断：离子共存，电解质的电离，离子方程式的书写，水的电离，电解池，及相关计算