5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易【电解池原理】

时间:2016-12-24 00:14:14

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填空题  5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。

阳离子
Na+  Al3+   Fe3+  Cu2+、 Ba2+

阴离子
OH- Cl- CO32- NO3- SO4-

 
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近 有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、C的化学式为:A             ;C             
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式                                   
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是                                          
原因是                                            (用离子方程式说明)。
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是               mL。
(5)现用500 mL 3 mol·L-1的E溶液充分吸收11.2 L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                                
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。



填空题  5种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。

阳离子
Na+  Al3+   Fe3+  Cu2+、 Ba2+

阴离子
OH- Cl- CO32- NO3- SO4-

 
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 mol·L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。
(1)据此推断A、C的化学式为:A             ;C             
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式                                   
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是                       & #160;                  
原因是                                            (用离子方程式说明)。
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是               mL。
(5)现用500 mL 3 mol·L-1的E溶液充分吸收11.2 L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                                
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1 mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。

本题答案:(1)CuSO4  Ba(OH)2(各1分)本题解析:
试题分析:由①知,A、C反应产生的沉淀中应是氢氧化铜和硫酸钡沉淀;则A、C是CuSO4、Ba(OH)2中的一种;由②知,B、E只能是盐类,双水解产生气体和沉淀,其中含有Fe3+、CO32-,且其中必有Na2CO3;由③知C为强碱,所以C是Ba(OH)2,A是CuSO4;D为铝盐;由②④知,E为Na2CO3;由⑤知D中有NO3-,所以D为Al(NO3)3,则B只能为FeCl3。
(1)A、C的化学式为:CuSO4、Ba(OH)2
(2)步骤②是Fe3+、CO32-的双水解反应,化学方程式为2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl;
(3)Al(NO3)3溶液由于Al3+水解而是溶液显酸性,所以加入石蕊试液,溶液变红色,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(4)根据Cu与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2N3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,得3Cu~8H+,38.4 g Cu的物质的量为0.6mol,所以需要硫酸的物质的量是0.8,其体积为500mL;
(5)由题意知n(CO2)=0.5mol,n(Na2CO3)=1.5mol,所以二者反应后溶液中有1mol的NaHO3,1mol的Na2CO3,
Na2CO3水解程度大于NaHO3水解程度,所以溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(H+)<c(OH-)<c(CO32-)<c(HCO3-)<c(Na+)(2分)
(6)阳极先是Cl-放电,溶液中共有0.3mol Cl-,根据2 Cl- +2 e-= Cl2↑,得转移电子0.3mol时产生气体标准状况下的体积是3.36L;然后是氢氧根离子放电,4OH--4 e-=O2↑+2H+,每转移0.1mol电子就生成0.56L的气体,所以图像如下:
考点:考查化合物的判断,离子反应,盐的水解,氧化还原反应的计算,离子浓度的比较,电解原理的应


本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】



Better to be alone than in bad company. 宁可孤单也不交坏朋友.

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