Question

1．已知A、B、C、D四種強(qiáng)電解質(zhì)溶液，分別含有下列陰陽(yáng)離子中的各一種，且互不重復(fù)：Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-．已知：①A和B反應(yīng)生成的氣體能被D吸收，而A和D反應(yīng)生成的氣體能被B吸收；②向A或D中滴入C，均有白色沉淀產(chǎn)生．另有晶體E的摩爾質(zhì)量為474g/mol，可用于自來(lái)水的凈水劑．試判斷：
（1）晶體E的名稱(chēng)為明礬，用離子方程式和必要的文字說(shuō)明E可用作凈水劑的原理明礬溶于水可以發(fā)生水解反應(yīng)：Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，生成的膠體能吸附水中的懸浮物，從而達(dá)到凈水目的．
（2）寫(xiě)出A、B、C的化學(xué)式：A（NH₄）₂CO₃，BNaOH，CBa（NO₃）₂．
（3）寫(xiě)出A與D反應(yīng)的離子方程式CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O．
（4）將200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，最終生成的白色沉淀質(zhì)量為1.56g．

Answer 1

分析 有Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-離子組成的ABCD四種強(qiáng)電解質(zhì)，相互間反應(yīng)能夠生成的氣體是NH₃和CO₂，其中NH₃能被酸吸收，CO₂能被堿溶液吸收，能夠生成的沉淀只有BaCO₃和BaSO₄，現(xiàn)②向A或D中滴入C，均有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明C中含有Ba²⁺，A和D分別含有CO₃^2-或SO₄^2-，則B中含有NO₃^-或OH^-；①A和B反應(yīng)生成的氣體能被D吸收，因D中不可能含有OH^-，故A和B生成的氣體只能是NH₃，D中應(yīng)該含有H⁺，結(jié)合實(shí)驗(yàn)②可知D只能是H₂SO₄，則A中含有CO₃^2-，B中含有OH^-，C中含有NO₃^-，故A為（NH₄）₂CO₃，C為Ba（NO₃）₂，結(jié)合離子不重復(fù)可知B為NaOH，另有晶體E的摩爾質(zhì)量為474g/mol，可用于自來(lái)水的凈水劑可知E為明礬，化學(xué)式為KAl（SO₄）₂•12H₂O；據(jù)此分析解答．

解答 解：有Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-離子組成的ABCD四種強(qiáng)電解質(zhì)，相互間反應(yīng)能夠生成的氣體是NH₃和CO₂，其中NH₃能被酸吸收，CO₂能被堿溶液吸收，能夠生成的沉淀只有BaCO₃和BaSO₄，現(xiàn)②向A或D中滴入C，均有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明C中含有Ba²⁺，A和D分別含有CO₃^2-或SO₄^2-，則B中含有NO₃^-或OH^-；①A和B反應(yīng)生成的氣體能被D吸收，因D中不可能含有OH^-，故A和B生成的氣體只能是NH₃，D中應(yīng)該含有H⁺，結(jié)合實(shí)驗(yàn)②可知D只能是H₂SO₄，則A中含有CO₃^2-，B中含有OH^-，C中含有NO₃^-，故A為（NH₄）₂CO₃，C為Ba（NO₃）₂，結(jié)合離子不重復(fù)可知B為NaOH，另有晶體E的摩爾質(zhì)量為474g/mol，可用于自來(lái)水的凈水劑可知E為明礬，化學(xué)式為KAl（SO₄）₂•12H₂O；
（1）晶體E為明礬，能用于自來(lái)水的凈水劑是Al³⁺水解生成氫氧化鋁膠體，吸附水中的懸浮物，達(dá)到凈水的目的，水解反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：明礬；明礬溶于水可以發(fā)生水解反應(yīng)：Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，生成的膠體能吸附水中的懸浮物，從而達(dá)到凈水目的；
（2）化合物A為（NH₄）₂CO₃，B為NaOH，C為Ba（NO₃）₂，故答案為：（NH₄）₂CO₃；NaOH；Ba（NO₃）₂；
（3）碳酸銨與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，離子反應(yīng)式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（4）150mL0.2mol/L的明礬溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量為0.2mol/L×0.15L×1=0.03mol，200mL0.5mol/L的NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為0.5mol/L×0.2L=0.1mol，將200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓可知先生成0.03molAl（OH）₃，消耗0.09molNaOH，多余的0.01molNaOH繼續(xù)溶解Al（OH）₃，根據(jù)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知剩余0.02molAl（OH）₃，其質(zhì)量為78g/mol×0.02mol=1.56g，故答案為：1.56．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合離子反應(yīng)考查無(wú)機(jī)推斷，難度中等，涉及鋁及其化合物的性質(zhì)，屬基礎(chǔ)考查，考查的是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的熟練運(yùn)用程度，建議多關(guān)注雙基的復(fù)習(xí)，提高自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力．