Question

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種化合物，其陰陽離子均不同．已知它們的陽離子是K⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，陰離子是Cl^-、OH^-、CH₃COO^-、NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-，將它們分別配成溶液進行如下實驗：
①測得溶液A、C、E呈堿性，且堿性為A＞E＞C；
②向B溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，持續(xù)滴加氨水，沉淀消失；
③向D溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液，無明顯現(xiàn)象；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色．
依據(jù)上述實驗現(xiàn)象，回答下列問題：
（1）實驗④中的離子方程式是

 

、

 

；
（2）E溶液是

 

，判別依據(jù)是

 

；
（3）向20mL2mol/LD溶液中加入30mlA溶液，充分反應(yīng)后得到0.78克沉淀，則A溶液的物質(zhì)的量濃度可能是

 

或

 

mol/L
（4）E的水溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示）

 

．②已知25℃時，Na₂CO₃溶液的水解常數(shù)為K_b=2×10^-4mol/L，則當(dāng)溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，試求溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：

分析：①測得溶液A、C、E呈堿性，三種溶液為堿液或水解呈堿性的溶液，且堿性為A＞E＞C，則A為堿，溶液中含有大量的OH^-離子，OH^-離子與Ag⁺，Ca²⁺，F(xiàn)e²⁺，Al³⁺等離子不能大量共存，故A只能為Ba（OH）₂，根據(jù)越弱越水解，E應(yīng)為碳酸鹽，根據(jù)離子共存，只能為K₂CO₃，C為醋酸鹽；
②向B溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀消失，則B中含有銀離子，應(yīng)為硝酸銀溶液，加入氨水發(fā)生的反應(yīng)為AgNO₃+NH₃?H₂O=AgOH↓+NH₄NO₃、AgOH+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂OH+2H₂O；
③向D溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液，無明顯現(xiàn)象，說明D中不含SO₄^2-離子；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，說明F中含有Fe²⁺離子；
綜上分析可知，A為Ba（OH）₂，B為AgNO₃，C為Ca（CH₃COO）₂，D為AlCl₃，E為K₂CO₃，F(xiàn)為FeSO₄．

解答： 解：①測得溶液A、C、E呈堿性，三種溶液為堿液或水解呈堿性的溶液，且堿性為A＞E＞C，則A為堿，溶液中含有大量的OH^-離子，OH^-離子與Ag⁺，Ca²⁺，F(xiàn)e²⁺，Al³⁺等離子不能大量共存，故A只能為Ba（OH）₂；根據(jù)越弱越水解，E應(yīng)為碳酸鹽，根據(jù)離子共存，只能為K₂CO₃，C為醋酸鹽；
②向B溶液中滴加稀氨水，先出現(xiàn)沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀消失，則B中含有銀離子，應(yīng)為硝酸銀溶液，加入氨水發(fā)生的反應(yīng)為：AgNO₃+NH₃?H₂O=AgOH↓+NH₄NO₃、AgOH+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂OH+2H₂O；
③向D溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液，無明顯現(xiàn)象，說明D中不含SO₄^2-離子，則SO₄^2-離子只能存在于F中；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，說明F中含有Fe²⁺離子，結(jié)合③可知，F(xiàn)為FeSO₄；剩余的鈣離子含在C中，即C為Ca（CH₃COO）₂，
綜上分析可知，A為Ba（OH）₂，B為AgNO₃，C為Ca（CH₃COO）₂，D為AlCl₃，E為K₂CO₃，F(xiàn)為FeSO₄，
（1）F中含有亞鐵離子，加入氨水后亞鐵離子與氨水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵容易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為：Fe²⁺+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：Fe²⁺+2NH₃?H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）根據(jù)分析可知，E應(yīng)為碳酸鹽，六種陽離子中可以與碳酸根形成可溶性鹽的只有鉀離子，故E為K₂CO₃，
故答案為：K₂CO₃；E應(yīng)為碳酸鹽，CO₃^2-離子能共存的只有K⁺；
（3）A為Ba（OH）₂，D為AlCl₃，向20mL2mol/LAlCl₃溶液中加入30mlBa（OH）₂溶液，充分反應(yīng)后得到0.78克沉淀，沉淀為氫氧化鋁，
設(shè)Ba（OH）₂的濃度為c，當(dāng)NaOH不足時，
           Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
               3mol      78g
             0.03L×2c   0.78g
解得：c=

3mol×0.78g

78g×0.03L×2

=0.5mol/L；
當(dāng)Ba（OH）₂使Al（OH）₃部分溶解時，設(shè)Ba（OH）₂的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)：
       Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
      1mol    3mol     78g
   0.04mol   0.12mol  3.12g
      Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O
      78g      1mol
（3.12-0.78）g （2x-0.12mol）
78g×（2x-0.12mol）=1mol×（3.12-0.78）g，
解得：x=0.075mol，
氫氧化鋇溶液的濃度為：

0.075mol

0.03L

=2.5mol/L，
故答案為：0.5；2.5．
（4）E為K₂CO₃，E的水溶液呈堿性的原因是碳酸根離子水解，離子方程式為CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-，根據(jù)水解平衡常數(shù)K_b=

c(HC O - 3 )?c(OH-)

c(C O 2- 3 )

=2×10^-4 且溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1時，所以溶液中c（OH^-）=10^-4mol/L，所以溶液的pH=10，
故答案為：CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-；10；

點評：本題考查了常見離子的檢驗，離子方程式的計算，題目難度較大，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，明確有關(guān)離子方程式的計算方法，（3）為難點、易錯點，需要明確氫氧根離子的過量與不足情況．