化合物A、B、C、D、E分别由H+、Na+、Al3+、Cu2+四种阳离子和CO32-、Br-、SiO32-、SO42-四种阴离子组成。已知①A、B、C三

题文

（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）。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)HBr  Al₂(SO₄)₃  Na₂SiO₃    （3分）
(2)CO₃^2-+H₂O

HCO₃^-+OH^-，使得C(OH^-)＞C(H⁺)
⑶2Al³⁺+3CO₃^2-+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，CO₃^2-水解，方程式为CO₃^2-+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CO₃^2-水解相互促进，方程式为2Al³⁺+3CO₃^2-+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＋2H₂O

2Cu＋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。

考点

据考高分专家说，试题“（9分）化合物A、B、C、D、E分别由H.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。