Question

A、B、C、D四種物質均為下列離子組成的可溶性化合物，組成這四種物質的離子（離子不能重復組合）有：

陽離子	Na+、Al3+、Ba2+、NH4+
陰離子	Cl－、OH－、CO32－、SO42－

 
分別取四種物質進行實驗，實驗結果如下①B溶液分別與C、D混合，均有白色沉淀生成②將A溶液逐滴滴入C溶液中，有沉淀生成，繼續滴加A溶液時，沉淀減少直至完全消失③A與D兩種固體混合有氣體生成，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試液變藍④用石墨電極電解B溶液，在陽極上產生一種有刺激性氣味的氣體
回答下列問題：
（1）A所含的陽離子和C所含陽離子的半徑大小____＞______（填離子符號）。B所含的陰離子是________
（2）C溶液呈___性（填“酸性”或“堿性”），其原因是__________________
（用離子方程式解釋）。D的化學式是____________
（3）以Pt為電極電解1L0.1mol/LB的水溶液，當電路中通過0.1mol電子時，
溶液的pH為_______（設電解過程溶液體積不變），陽極的電極反應式為　_____
（4）若將④陽極產生的氣體通入A溶液中至恰好完全反應時，則溶液中各離子
濃度由大到小的排列順序為__________________________

Answer 1

（1）Na⁺＞ Al³⁺（1分）  Cl^-
（2）酸性  Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺   (NH₄)₂CO₃
（3）13  2Cl^- -2e-=Cl₂（1分（4）C(Na⁺)＞ C(Cl^-)＞C(ClO^-)＞C(OH^-)＞C(H⁺)

試題分析：
②根據A溶液與D溶液混合并加熱有氣體生成，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試液變藍，氣體為氨氣，①B溶液分別與C、D混合，均有白色沉淀生成；③A溶液與D溶液反應生成白色沉淀，再加過量A，沉淀量減少，至完全消失，④用石墨電極電解B溶液，在陽極上產生一種有刺激性氣味的氣體。則A為NaOH，C為Al₂（SO₄）₂，B為Ba Cl_2， D為（NH₄）₂CO₃，
（1）Na⁺與 Al³⁺同一周期，核外電子排布相同，核電荷數越大，半徑越小，所以Na⁺＞ Al³⁺；B為Ba Cl₂，陰離子是氯離子。
（2）C為強酸弱堿鹽，溶液呈酸性；其原因是Al³⁺水解所致，Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺
D的化學式是（NH₄）₂CO₃
（3）用惰性電極電解BaCl_2，時，陽極上是氯離子失電子，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極上是氫離子得電子，2H⁺+2e^-═H₂↑,當電源提供給0.1mol電子時，根據2H⁺+2e-═H₂↑可知，生成0.05mol氫氣，所以溶液中氫氧根離子n（OH^-）=0.1mol，此溶液體積為1L，溶液中c（OH^-）="n" v ="0.1mol" /1L =0.1mol/L，c（H⁺）="Kw" /C(OH^?) =10^?14 /0.1 mol/L=10^-13mol/L，所以pH=13，
（4）將④陽極產生的氣體通入A溶液中至恰好完全反應時，即發生Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，得到的是等物質的量的NaCl、NaClO的混合溶液，NaClO是強堿弱酸鹽，ClO^-水解，溶液呈堿性，所以有：C(Na⁺)＞ C(Cl^-)＞C(ClO^-)＞C(OH^-)＞C(H⁺)