Question

甲、乙、丙均為可溶于水的固體，可能含有的離子如下表所示：

陽離子	Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Ba2+
陰離子	Cl-、SO32-、OH-、CO32-、SO42-

已知：
①甲、乙的水溶液均呈堿性，丙的水溶液呈酸性；
②取一定量甲、乙、丙固體混合物，加足量水溶解，最終得到無色澄清溶液；
③向②中所得溶液逐滴加入鹽酸至過量，開始無沉淀，后有沉淀生成，繼續滴加沉淀消失，過程中有無色無味氣體逸出；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
⑤將甲溶液與丙溶液混合，生成白色沉淀和無色氣體．
（1）甲、乙、丙的化學式分別為

 

（2）25℃時，pH均為12的甲溶液和乙溶液中，由水電離出來的c（OH^-）之比為

 

．
（3）寫出⑤中發生反應的離子方程式

 

（4）25℃時，將a mol/L CH₃COOH溶液與0.02mol/L乙溶液等體積混合，所得溶液呈中性，則混合溶液中c（CH₃COO^-）=

 

 （忽略混合時溶液體積的變化）．
（5）等物質的量濃度的乙溶液和丙溶液混合充分反應后，沉淀中的金屬元素與溶液中該元素的質量相等，則乙溶液和丙溶液的體枳比可能為

 

 （填選項字母）．
A.3：1    B.1：3   C.7：1   D.1：7．

Answer 1

分析：①甲、乙的水溶液均呈堿性，丙的水溶液呈酸性，則甲、乙可為堿或水解呈堿性的物質，丙一定為水解呈酸性的鹽；
②取一定量甲、乙、丙固體混合物，加足量水溶解，最終得到無色澄清溶液，則一定不含Fe³⁺，所以丙一定含有Al³⁺，可能為AlCl₃ 或Al₂（SO₄）₃；
③向②中所得溶液逐滴加入鹽酸至過量，開始無沉淀，后有沉淀生成，繼續滴加沉淀消失，過程中有無色無味氣體逸出，該氣體為CO₂；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則丙應為Al₂（SO₄）₃；
⑤將甲溶液與丙溶液混合，生成白色沉淀和無色氣體，則甲與丙應發生互促水解反應，甲為Na₂CO₃，所以乙為NaOH，
結合對應物質的性質以及題目要求可解答該題．

解答：解：①甲、乙的水溶液均呈堿性，丙的水溶液呈酸性，則甲、乙可為堿或水解呈堿性的物質，丙一定為水解呈酸性的鹽；
②取一定量甲、乙、丙固體混合物，加足量水溶解，最終得到無色澄清溶液，則一定不含Fe³⁺，所以丙一定含有Al³⁺，可能為AlCl₃ 或Al₂（SO₄）₃；
③向②中所得溶液逐滴加入鹽酸至過量，開始無沉淀，后有沉淀生成，繼續滴加沉淀消失，過程中有無色無味氣體逸出，該氣體為CO₂；
④向丙溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則丙應為Al₂（SO₄）₃；
⑤將甲溶液與丙溶液混合，生成白色沉淀和無色氣體，則甲與丙應發生互促水解反應，甲為Na₂CO₃，所以乙為NaOH，
（1）由以上分析可知甲為Na₂CO₃，乙為NaOH，丙為Al₂（SO₄）₃，
故答案為：Na₂CO₃、NaOH、Al₂（SO₄）₃；
（2）碳酸鈉水解，促進水的電離，NaOH抑制水的電離，則pH均為12的甲溶液和乙溶液中，由水電離出來的c（OH^-）之比為10^-2：10^-12=1：10^-10，
故答案為：1：10^-10；
（3）⑤中發生反應為互促水解反應，反應的離子方程式為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）將a mol/L CH₃COOH溶液與0.02mol/LNaOH溶液等體積混合，所得溶液呈中性，根據電荷守恒可知c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）=0.01mol/L，
故答案為：0.01mol/L；
（5）等物質的量濃度的NaOH溶液和Al₂（SO₄）₃ 溶液混合充分反應后，沉淀中的金屬元素與溶液中該元素的質量相等，溶液的離子可能為Al³⁺或AlO₂^-，
如生成Al³⁺，則發生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
設NaOH的體積為x，Al₂（SO₄）₃ 的體積為y，
則3y=x，
x：y=3：1，
如生成AlO₂^-，則發生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
3y+4y=x，
x：y=7：1，
故答案為：AC．

點評：本題考查較為綜合，涉及物質的檢驗、鑒別、鹽類的水解、混合物的計算等，綜合考查學生的分析能力和計算能力，為高考常見題型，難度中等，明確物質的種類為解答該題的關鍵．