Question

（10分）現有A、B、C、D、E、F六種物質，已知它們的陽離子有：H⁺、K⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Al³⁺，陰離子有：OH^-、Cl^-、ClO^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-。將上述六種物質溶于水均配成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的濃溶液混合產生有色且有刺激性氣體。
（1）根據以上信息，填寫下列溶液中溶質的化學式 C ________      E ________  
（2）書寫D與過量的E反應的離子方程式。
（3）書寫實驗④中反應的離子方程式。
（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溶液產生的氣體體積之比約為____________。

Answer 1

（1）  C: NH₄NO₃  (2分)   E: Ba(OH)₂ (2分)
（2）  2Al³⁺ + 3SO₄^2- +8OH^- + 3Ba²⁺ = 2AlO₂^- + 3BaSO₄↓+ 4H₂O（2分）
（3）  Cl^- + ClO^- + 2H⁺ = Cl₂↑+ H₂O（2分）
（4）  2:1（2分）

（1）有色氣體應該是氯氣，所以應該是ClO^－氧化Cl^－生成氯氣。又因為僅A、C、D三種溶液顯酸性，且酸性強弱順序為A>D>C，所以A是氯化氫。由于鋁離子的水解程度大于NH₄^＋的水解程度，因此D中含有Al^3＋，C中含有NH₄^＋。向F中加入A有無色氣體生成，所以F是碳酸鉀。D與E反應生成白色沉淀，再加入過量的E沉淀量減少但不消失，這說明沉淀應該是氫氧化鋁和硫酸鋇，則E是氫氧化鋇，D是硫酸鋁。所以B是次氯酸鈣，C是硝酸銨。
（2）D與過量的E反應的離子方程式2Al³⁺ + 3SO₄^2- +8OH^- + 3Ba²⁺ = 2AlO₂^- + 3BaSO₄↓+ 4H₂O。
（3）次氯酸鈣具有氧化性，能把氯離子氧化生成氯氣，反應的方程式是Cl^- + ClO^- + 2H⁺ = Cl₂↑+ H₂O。
（4）由于碳酸鉀和鹽酸反應是分步進行的，反應的方程式依次是K₂CO₃＋HCl=KHCO₃＋KCl、KHCO₃＋HCl=KCl＋H₂O＋CO₂↑。鹽酸和碳酸鉀的物質的量分別是0.01mol和0.0075mol，則向100mLA溶液中慢慢滴加入75mLF溶液，生成0.005molCO₂；向75mLF溶液中慢慢滴加入100mLA溶液產生的氣體是0.0025mol，所以二者的體積之比是2︰1。