現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種物質(zhì),已知它們的陽離子有:H+、K+、NH4+、Ca2+、Ba2+、Al3+,陰離子有:OH-、Cl-、ClO-、NO3-、CO32-、SO42-.將上述六種物質(zhì)溶于水均配成0.1mol/L溶液,進行如下實驗.
①僅A、C、D三種溶液顯酸性,且酸性強弱順序為A>D>C.
②D與E反應(yīng)生成白色沉淀,再加入過量的E沉淀量減少但不消失.
③向F中加入A有無色氣體生成.
④B的濃溶液與A的濃溶液混合產(chǎn)生有色且有刺激性氣體.
(1)根據(jù)以上信息,填寫下列溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式.C______,E______;
(2)書寫D與過量的E反應(yīng)的離子方程式______.
(3)書寫實驗④中反應(yīng)的離子方程式______.
(4)向100mLA溶液中慢慢滴加入75mLF溶液和向75mLF溶液中慢慢滴加入100mLA溶液產(chǎn)生的氣體體積之比約為______.
解:①僅A、C、D三種溶液顯酸性,且酸性強弱順序為A>D>C,所以可推測A中有氫離子,且無碳酸根,次氯酸根,氫氧根;
②D與E反應(yīng)生成白色沉淀,再加入過量的E沉淀量減少但不消失,看到沉淀量減少但不消失,很明了的就可知D有鋁離子,而且D顯酸性,所以D含硫酸根離子,D為硫酸鋁,而E中應(yīng)有氫氧根,且含鋇離子,E為氫氧化鋇;
③向F中加入A有無色氣體生成,所以可推敲氣體為二氧化碳,F(xiàn)中有碳酸根,且不含H+、Ca2+、Ba2+、Al3+;
④B的濃溶液與A的濃溶液混合產(chǎn)生有色且有刺激性氣體,有色且有刺激性氣體比較常見的第一反應(yīng)就是氯氣,且正好這又有次氯酸根和氯離子,可想到是次氯酸根與氯離子還有氫離子結(jié)合生成水與氯氣,所以可知A是鹽酸,而B中有次氯酸根,因為C呈酸性,所以它的陽離子為弱堿的陽離子,所以C中有銨根離子和硝酸根離子,所以C為硝酸銨,因為B和F都可溶,所以F為碳酸鉀,B為次氯酸鈣.
(1)根據(jù)上述推斷結(jié)果可以知道:C為NH4NO3,E為Ba(OH)2,故答案為:NH4NO3;Ba(OH)2;
(2)硫酸鋁和過量的氫氧化鋇反應(yīng)的離子方程式為:2Al3++3SO42-+8OH-+3Ba2+=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O,
故答案為:2Al3++3SO42-+8OH-+3Ba2+=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O;
(3)次氯酸鈣和濃鹽酸混合后發(fā)生反應(yīng)會生成氯氣,即Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,
故答案為:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(4)向100mLHCl溶液中慢慢滴加入75mL碳酸鉀溶液,發(fā)生反應(yīng)HCl+K2CO3=KHCO3+KCl,KHCO3+HCl=KCl+H2O+CO2↑,
鹽酸和碳酸鉀以及生成二氧化碳之間量的關(guān)系:75 75 75 25 25 25
向75mL碳酸鈉溶液中慢慢滴加入100mL鹽酸溶液,發(fā)生反應(yīng):K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑,
消耗鹽酸和碳酸鉀以及生成二氧化碳之間量的關(guān)系 50 100 50
從上面兩種反應(yīng)情況可以看出:產(chǎn)生的氣體體積之比約為2:1.
故答案為:2:1.
分析:①測得溶液A、C、D呈酸性,三種溶液為酸液或水解呈酸性的溶液,且酸性為A>D>C,則A為酸,溶液中含有大量的H+離子,H+離子與OH-、ClO-、CO32-、等離子不能大量共存,故A只能為鹽酸;
②D與E反應(yīng)生成白色沉淀,再加入過量的E沉淀量減少但不消失,可知D中有鋁離子,而E中應(yīng)有氫氧根,且含鋇離子,E為氫氧化鋇;
③F中加入A有無色氣體生成,所以可推敲氣體為二氧化碳,F(xiàn)中有碳酸根,和碳酸根離子不共存的離子不能存在;
④次氯酸根與氯離子還有氫離子結(jié)合生成水與氯氣.
點評:本題考查物質(zhì)的推斷,題目較難,注意從物質(zhì)的性質(zhì)以及反應(yīng)現(xiàn)象推斷.