Question

某結(jié)晶水合物中含有兩種陽(yáng)離子和一種陰離子．稱取兩份質(zhì)量均為45.3g的該結(jié)晶水合物，分別制成溶液．向其中一份逐滴加入NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時(shí)間后有氣體逸出，該氣體有刺激性氣味，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，加熱后共收集到2.24L該氣體（標(biāo)況下）；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失．另一份滴加Ba（OH）₂溶液，開始現(xiàn)象類似，但最終仍有白色沉淀；過濾，并用稀硝酸處理沉淀物，得到白色固體46.6g．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽(yáng)離子是

和

，陰離子是

．
（2）試通過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式

．
（3）該物質(zhì)與過量的Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式為

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題,離子反應(yīng)專題

分析：（1）能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，證明銨根離子的存在，白色溶于氫氧化鈉的沉淀是氫氧化鋁，和Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成的白色不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸鋇；
（2）根據(jù)電荷守恒和原子守恒來計(jì)算回答；
（3）NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O和過量的Ba（OH）₂ 反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀、偏鋁酸鈉、一水合氨．

解答： 解：（1）一份加入足量Ba（OH）₂溶液，生成白色沉淀，過濾，用稀硝酸處理沉淀物，經(jīng)洗滌和干燥，得到白色固體46.6g，說明含有硫酸根離子；加入NaOH溶液，一段時(shí)間后有氣體逸出，該氣體有刺激性氣味，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體是氨氣，證明一定含有銨根離子；向其中一份逐滴加入NaOH溶液，開始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多，最后白色沉淀逐漸減少并最終消失，證明一定含有鋁離子，
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；
（2）由題中信息可知45.3g的該結(jié)晶水合物中：n（SO₄^2-）=

46.6g

233g/mol

=0.2mol，n（NH₄⁺）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1 mol，根據(jù)離子化合物中陰、陽(yáng)離子電荷平衡的原理：n（NH₄⁺）+3n（Al³⁺）=2n（SO₄^2-）可得：n（Al³⁺）=

1

3

（2×0.2mol-0.1 mol）=0.1 mol，n（H₂O）=

45.3g-0.1mol×27g/mol-0.1mol×18g/mol-0.2mol×96g/mol

18g/mol

=1.2mol，該結(jié)晶水合物中：n（NH₄⁺）：n（Al³⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.1mol：0.1mol：0.2mol：1.2mol=1：1：2：12，所以，該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O[或（NH₄）₂SO₄?Al₂（SO₄）₃?24H₂O]，故答案為：NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O；
（3）NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O和過量的Ba（OH）₂ 反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀、偏鋁酸鈉、一水合氨，反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+5OH^-=2BaSO₄↓+NH₃?H₂O+AlO₂^-+2H₂O；
故答案為：NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+5OH^-=2BaSO₄↓+NH₃?H₂O+AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查離子的檢驗(yàn)和推斷、離子方程式的書寫，注意從守恒的角度推斷結(jié)晶水合物的化學(xué)式，注意掌握離子方程式的書寫原則，正確判斷反應(yīng)物離子的過量情況是書寫離子方程式的關(guān)鍵．