Question

17．有A、B、C、D四種強電解質，它們在水中電離時可產生下列離子：（每種物質只含一種陽離子和一種陰離子且互不重復）
陽離子：K⁺、Na⁺、Ba²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$
陰離子：AlO${\;}_{2}^{-}$、Cl^-、OH^-、SO${\;}_{4}^{2-}$
已知：A、C溶液呈堿性，濃度相同時C溶液pH大，B溶液呈酸性，D溶液焰色反應呈黃色；C溶液和D溶液相遇時生成白色沉淀，A、B的濃溶液混合時既有白色沉淀，又有刺激性氣味的氣體生成．
（1）A的化學式是KAlO₂；
（2）用離子方程式表示B溶液顯酸性的原因NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（3）寫出A溶液和B溶液反應的離子方程式：NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑；
（4）25℃時pH=10的A溶液中水的電離程度＞pH=10的C溶液中水的電離程度（填寫“＞”、“＜”、“=”）；
（5）25℃時在一定體積0.1mol•L^-1C溶液中，加入一定體積的0.1mol•L^-1 鹽酸時，混合溶液pH=13，則C溶液與鹽酸的體積比是2：1；（溶液混合時體積變化忽略不計）
（6）將等體積、等物質的量濃度的B溶液和C溶液混合，反應后溶液中各種離子濃度由大到小的順序為c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 由D溶液焰色反應呈黃色，D中含鈉離子，B溶液呈酸性，B中含硫酸根離子，由A、C溶液呈堿性，濃度相同時C溶液pH大，則A為KAlO₂，C為Ba（OH）₂，C溶液和D溶液相遇時生成白色沉淀，則D為Na₂SO₄，A、B的濃溶液混合時既有白色沉淀，又有刺激性氣味的氣體生成，B為NH₄Cl，A、B相互促進水解生成氫氧化鋁沉淀和氨氣，以此來解答．

解答 解：由D溶液焰色反應呈黃色，D中含鈉離子，B溶液呈酸性，B中含硫酸根離子，由A、C溶液呈堿性，濃度相同時C溶液pH大，則A為KAlO₂，C為Ba（OH）₂，C溶液和D溶液相遇時生成白色沉淀，則D為Na₂SO₄，A、B的濃溶液混合時既有白色沉淀，又有刺激性氣味的氣體生成，B為NH₄Cl，A、B相互促進水解生成氫氧化鋁沉淀和氨氣，
（1）由上述分析可知A為KAlO₂，故答案為：KAlO₂；
（2）B為硫酸銨，銨根離子水解顯酸性，水解離子反應為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（3）A溶液和B溶液反應的離子方程式為NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑，故答案為：NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑；
（4）A水解促進水的電離，而C為強堿，抑制水的電離，則25℃時pH=10的A溶液中水的電離程度＞pH=10的C溶液中水的電離程度，故答案為：＞；
（5）混合溶液pH=13，則堿過量，設C溶液與鹽酸的體積分別為x、y，則$\frac{x×0.1mol/L×2-y×0.1mol/L}{x+y}$=0.1，解得x：y=2：1，故答案為：2：1；
（6）將等體積、等物質的量濃度的B溶液和C溶液混合，物質的量相同，設NH₄Cl、Ba（OH）₂均為1mol，n（OH^-）在1～2mol之間，n（Ba²⁺）=n（Cl^-）=1mol，n（NH₄⁺）略小于1mol，溶液顯堿性n（H⁺）最小，則離子濃度大小為c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺），
故答案為：c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握物質的性質、鹽類水解、pH的計算等為解答的關鍵，側重分析、計算及推斷能力的考查，注意反應原理的綜合應用，題目難度不大．