Question

A、B、C、D、E五種可溶性化合物，分別由陽離子Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Na⁺、Ag⁺和陰離子NO₃^-、OH^-、SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-中的各一種組成（離子不重復）．現(xiàn)做如下實驗：
①A和E的溶液顯堿性，0.1mol?L^-1A溶液的pH小于13；
②在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加氨水至過量，沉淀消失；
③在C的溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加；
④在D的溶液中加入過量的Ba（OH）₂溶液，沒有沉淀．
請回答下列問題：
（1）根據(jù)以上事實推斷A-E的化學式：
A

Na₂CO₃

；B

AgNO₃

；C

Fe₂（SO₄）₃

；D

AlCl₃

；E

Ba（OH）₂

．
（2）請用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因

CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-

．
（3）寫出③、④的離子方程式：③

Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺

；④

Al³⁺+4OH^-═[Al（OH）₄]^-

．

Answer 1

分析：（1）①A和E溶液顯堿性，為堿或強堿弱酸鹽．根據(jù)離子共存可知二者為Ba（OH）₂、Na₂CO₃，由于0.1mol/L的A溶液的pH小于13，所以A是Na₂CO₃；E是Ba（OH）₂；
②在B溶液中逐漸加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入氨水至過量，沉淀消失．則B溶液中含有Ag⁺，故陰離子為NO₃^-，所以B為AgNO₃溶液；
③在C溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加，說明C溶液含有Fe^3+-．由于溶液中離子不重復出現(xiàn)，所以D溶液中含有Al³⁺；
④在D溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液，沒有沉淀，說明D溶液不含有SO₄^2-，所以陰離子為Cl^-，SO₄^2-在C溶液中．所以C是Fe₂（SO₄）₃；D是AlCl₃；
（2）A溶液是碳酸鈉溶液，溶液中碳酸根離子水解顯堿性；
（3）③反應是硫酸鐵和鐵反應生成硫酸亞鐵；④是氯化鋁和過量氫氧化鋇反應生成偏鋁酸鋇和氯化鋇；

解答：解：（1）①A和E溶液顯堿性，為堿或強堿弱酸鹽．根據(jù)離子共存可知二者為Ba（OH）₂、Na₂CO₃，由于0.1mol/L的A溶液的pH小于13，所以A是Na₂CO₃；E是Ba（OH）₂；
②在B溶液中逐漸加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入氨水至過量，沉淀消失．則B溶液中含有Ag⁺，故陰離子為NO₃^-，所以B為AgNO₃溶液；
③在C溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加，說明C溶液含有Fe³⁺．由于溶液中離子不重復出現(xiàn)，所以D溶液中含有Al³⁺；
④在D溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液，沒有沉淀，說明D溶液不含有SO₄^2-，所以陰離子為Cl^-，SO₄^2-在C溶液中．所以C是Fe₂（SO₄）₃；D是AlCl₃；
所以A是Na₂CO₃；B是AgNO₃；C是Fe₂（SO₄）₃；D是AlCl₃；E是Ba（OH）₂；
故答案為：Na₂CO₃；AgNO₃；Fe₂（SO₄）₃；AlCl₃；Ba（OH）₂；
（2）A是Na₂CO₃溶液，碳酸根離子水解顯堿性，反應的兩種方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^- HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）③在C的溶液中加入鐵粉，溶液的質量增加，是鐵和硫酸鐵反應，反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，④在D的溶液中加入過量的Ba（OH）₂溶液，沒有沉淀，D是AlCl₃溶液與過量氫氧化鋇溶液反應的離子方程式為Al³⁺+4OH^-═[Al（OH）₄]^-；
故答案為：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；Al³⁺+4OH^-═[Al（OH）₄]^-；

點評：本題主要考查離子共存和離子反應，以此對離子推斷，是高考的熱點和難點．在解此類題時，首先將題中有特征的物質推出，然后結合推出的物質推導剩余的物質，最后進行驗證即可．