Question

A、B、C、D四種物質(zhì)溶于水均完全電離，電離出的離子如下表．

陽離子	Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+
陰離子	SO42-、OH-、CO32-、Cl-

現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：
①足量A溶液與B溶液混合共熱可生成沉淀甲和刺激性氣味氣體；②少量A溶液與C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液與B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲．
請回答：
（1）A的化學(xué)式為

 

；室溫時，將pH相等的A溶液與D溶液分別稀釋10倍，pH分別變?yōu)閍和b，則a

 

b（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）加熱蒸干C溶液并灼燒，最后所得固體為

 

 （填化學(xué)式）．
（3）C溶液與D溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

（4）向B溶液中逐滴加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，滴加過程中水的電離平衡將

 

 （填“正向”、“不”或“逆向”）移動；最終所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為

 

（5）已知沉淀甲的Ksp=x，將0.03mol．L^-1的A溶液與0.01mol?L^-1的B溶液等體積混合，混合溶液中酸根離子的濃度為

 

 （用含x的代數(shù)式表示，混合后溶液體積變化忽略不計）．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：離子反應(yīng)專題

分析：①有刺激性氣味的氣體為氨氣，A或B中含有銨離子；
根據(jù)②、③，A與C生成了沉淀乙，A能夠與沉淀乙繼續(xù)反應(yīng)，沉淀乙溶解，證明沉淀乙為氫氧化鋁，A中含有氫氧根離子，則B中含有銨離子，能夠與氫氧根離子結(jié)合，反應(yīng)后生成沉淀的只有鋇離子，所以A為氫氧化鋇；B能夠溶解氫氧化鋁沉淀，B中一定含有氫離子，且能夠完全電離出氫離子，所以B為硫酸氫銨；根據(jù)③可知C中含有鋁離子，則C為氯化鋁，D為碳酸鈉；
（1）根據(jù)以上分析完成A的化學(xué)式；根據(jù)氫氧化鋇溶液稀釋后溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量不會增加，而碳酸鈉溶液稀釋后，促進(jìn)了碳酸根離子水解，氫氧根離子的物質(zhì)的量增大判斷；
（2）根據(jù)氯化氫具有揮發(fā)性，分析加熱氯化鋁溶液最后得到的物質(zhì)；
（3）寫出碳酸鈉溶液與氯化鋁溶液反應(yīng)的離子方程式；
（4）B為硫酸氫銨，溶液中銨離子存在水解平衡，加入氫氧化鈉后，溶液中氫離子濃度減小，銨離子水解程度增大，水解平衡向著正向移動，水的電離程度也增大；根據(jù)反應(yīng)后生成了等物質(zhì)的量的硫酸銨和硫酸鈉分析溶液離子濃度大�。�
（5）根據(jù)硫酸鋇的溶度積及反應(yīng)后溶液中鋇離子濃度計算出硫酸根離子的濃度．

解答： 解：根據(jù)①有刺激性氣味的氣體為氨氣，可知A或B中含有銨離子；結(jié)合②和③，A與C生成了沉淀乙，A還能夠與沉淀乙繼續(xù)反應(yīng)，生成的沉淀乙被A溶解，證明沉淀乙為氫氧化鋁，A中含有氫氧根離子，所以B中含有銨離子，能夠與氫氧根離子結(jié)合，反應(yīng)后生成沉淀的只有鋇離子，所以A為氫氧化鋇；B能夠溶解氫氧化鋁沉淀，B中一定含有氫離子，且能夠完全電離出氫離子，所以B為硫酸氫銨；根據(jù)③可知C中含有鋁離子，則C為氯化鋁，最后剩下的D為碳酸鈉，
所以A為氫氧化鋇、B為硫酸氫銨、C為氯化鋁、D為碳酸鈉，
（1）A為氫氧化鋇，其化學(xué)式為：Ba（OH）₂；碳酸鈉溶液中碳酸根離子存在電離平衡，稀釋后碳酸根離子水解程度增大，溶液中氫氧根離子物質(zhì)的量增加，氫氧化鋇溶液和碳酸鈉溶液的pH相等，稀釋后氫氧化鋇溶液中氫氧根離子物質(zhì)的量基本不變，所以稀釋后氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度小于碳酸鈉溶液中氫氧根離子濃度，溶液的pH：a＜b，
故答案為：Ba（OH）₂；＜；
（2）加熱蒸干氯化鋁溶液并灼燒，由于鋁離子水解生成氫氧化鋁和氯化氫，氯化氫具有揮發(fā)性，蒸干后得到了氫氧化鋁，灼燒后達(dá)到了氧化鋁，
故答案為：Al₂O₃；
（3）氯化鋁溶液中鋁離子與碳酸鈉溶液中的碳酸根離子發(fā)生雙水解，反應(yīng)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）B為NH₄HSO₄，向NH₄HSO₄溶液中逐滴加入等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，由于溶液中氫離子濃度減小，銨離子的水解程度增大，銨離子水解平衡向著正向移動，銨離子結(jié)合的水電離的氫氧根離子物質(zhì)的量增大，水的電離程度增大，水的電離平衡向著正向移動；反應(yīng)后生成了等物質(zhì)的量的硫酸鈉和硫酸銨，銨離子在溶液中水解，溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，所以反應(yīng)后溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c（Na⁺）=c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：正向；c（Na⁺）=c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（5）淀甲為硫酸鋇，硫酸鋇的K_sp=x；將0.03mol．L^-1的Ba（OH）₂溶液與0.01mol?L^-1的NH₄HSO₄溶液等體積混合，設(shè)溶液體積為V，反應(yīng)后溶液中鋇離子濃度為：

0.03mol．L-1×V-0.01mol?L-1×V

2V

=0.01mol/L，根據(jù)溶度積表達(dá)式可知，溶液中硫酸根離子的濃度為：

x

0.01

mol/L=100xmol/L，
故答案為：100x L/mol．

點評：本題考查了常見離子的檢驗方法、難溶電解質(zhì)的電離平衡，題目難度中等，注意掌握常見的離子檢驗方法，該題是高考中的高頻題，側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的訓(xùn)練和檢驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力．