Question

（9分）化合物A、B、C、D、E分别由H⁺、Na⁺、Al³⁺、Cu²⁺四种阳离子和CO₃^2-、Br^-、SiO₃^2-、SO₄^2-四种阴离子组成。已知①A、B、C三种溶液pH＜7，D、E溶液pH＞7②A、C的阴离子相同，D、E的阳离子相同 ③用石墨电极电解A的溶液，阳极有无色气体产生，阴极有红色物质生成 ④C溶液与D溶液反应能生成一种白色沉淀和一种气体，且此沉淀可溶于B的溶液，此气体通入E的溶液中可产生另一种白色沉淀。
请根据以上事实填空：
⑴写出B、C、E的化学式：B___________、C___________、E____________。
⑵D溶液的pH>7，原因是：（结合离子方程式说明）__________________________________。
⑶写出C溶液与D溶液发生反应的离子方程式：_______________________。
⑷若用石墨电极电解400mL 1.0 mo1·L^{—1 A}的溶液，当阳极有2.24 L气体（标准状况）产生时，溶液的pH＝_______________（设溶液的体积不变）。

Answer 1

(1)HBr  Al₂(SO₄)₃  Na₂SiO₃    （3分）
(2)CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-，使得C(OH^-)＞C(H⁺)
⑶2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑    ⑷ 0

根据③可知，A应该是硫酸铜。根据④可知，白色沉淀是氢氧化铝，所以B是氢氧化钠。气体是CO₂，则CO₂和E反应生成的白色沉淀是硅酸，所以E是硅酸钠。又因为A、C的阴离子相同，D、E的阳离子相同，所以D是碳酸钠，C是硫酸铝，则B是HBr。
（1）略
（2）碳酸钠是强碱弱酸盐，CO₃^2-水解，方程式为CO₃^2-+H₂O HCO₃^-+OH^-，使得c(OH^-)＞c(H⁺)，所以溶液显碱性。
（3）铝离子水解显酸性，和CO₃^2-水解相互促进，方程式为2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑。
（4）阳极是OH^－放电，生成氧气，物质的量是0.1mol。根据总方程式2CuSO₄＋2H₂O2Cu＋2H₂SO₄＋O₂↑可知，同时产生的氢离子的物质的量是0.4mol，其浓度是1.0mol/L，所以pH＝0。