Question

7．常溫下，有A、B、C、D四種電解質分別完全溶于水，所得四種溶液中含有H⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Na⁺、HCO₃^-、Cl^-、OH^-、SO₄^2-八種離子（不考慮水解）．為檢驗這四種物質，進行如下實驗：
①取少量A的溶液分別與B、C、D反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、白色沉淀、氣體．
②經測定，A和D的溶液顯堿性，B和C的溶液pH＜7．B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀．
③C與D的溶液反應，無明顯現象．經測定，該反應的產物總能量小于反應物總能量．
根據上述實驗事實，請回答下列問題：
（1）寫出下列物質的化學式：CHCl  DBa（OH）₂
（2）A溶液顯堿性的原因是（用離子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
（3）A與B在溶液中反應的離子方程式為Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 ①取少量A的溶液分別與另三種物質反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、白色沉淀、氣體，結合離子之間的反應現象來判斷，鋁離子和碳酸氫根離子反應既產生白色沉淀又產生氣體；鋇離子和碳酸氫根離子、氫氧根離子之間的反應產生白色沉淀；氫離子和碳酸氫根離子之間反應產生水以及二氧化碳，A是NaHCO₃．
②經測定，A和D的溶液顯堿性，則含有氫氧根離子或是HCO₃^-，B和C的溶液pH＜7，則含有氫離子或是鋁離子等；B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀，則一定是硫酸鋁和氫氧化鋇之間的反應，所以D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，
③C與D的溶液反應，無明顯現象，該反應的產物總能量小于反應物總能量，該反應是放熱反應，所以C是HCl，綜上知道A是NaHCO₃，D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，C是HCl，據此回答．

解答 解：①取少量A的溶液分別與另三種物質反應，依次觀察到：白色沉淀和氣體、白色沉淀、氣體，結合離子之間的反應現象來判斷，鋁離子和碳酸氫根離子反應既產生白色沉淀又產生氣體；鋇離子和碳酸氫根離子、氫氧根離子之間的反應產生白色沉淀；氫離子和碳酸氫根離子之間反應產生水以及二氧化碳，A是NaHCO₃．
②經測定，A和D的溶液顯堿性，則含有氫氧根離子或是HCO₃^-，B和C的溶液pH＜7，則含有氫離子或是鋁離子等；B與D的溶液反應產生兩種沉淀，當D的量增大時，其中一種沉淀不斷溶解，最終還存在一種沉淀，則一定是硫酸鋁和氫氧化鋇之間的反應，所以D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，
③C與D的溶液反應，無明顯現象，該反應的產物總能量小于反應物總能量，該反應是放熱反應，所以C是HCl，綜上知道A是NaHCO₃，D是Ba（OH）₂，B是Al₂（SO₄）₃，C是HCl，
（1）據上述分析可知C是HCl，D是Ba（OH）₂，故答案為：HCl；Ba（OH）₂；
（2）A是NaHCO₃，碳酸氫根離子水解導致溶液顯示堿性，反應為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（3）碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁之間反應的離子方程式為Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題是一道物質的推斷題，考查學生離子反應以及應用、鹽的水解原理以及應用等知識，注意知識的歸納和梳理是關鍵，難度較大．