Question

15．有A、B、C、D四種強電解質，它們在水中電離產(chǎn)生系列離子（每種物質只含一種陰離子且互不重復）．

陽離子	Na+、Ba2+、NH4+
陰離子	CH3COO-、Cl-、OH-、SO42-

已知：①A、C溶液的pH均大于7；
②一定濃度的A、B的溶液中水的電離程度可以相同；
③C溶液和D溶液相遇時只生成白色沉淀；
④僅B溶液和C溶液相遇時只生成刺激性氣味的氣體；
⑤A溶液和D溶液混合時無現(xiàn)象．
（1）寫出A物質中所含化學鍵的類型離子鍵、共價鍵（或離子鍵、極性鍵和非極性鍵）．
（2）寫出C和D反應的離子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
（3）25℃時，0.1mol•L^-1B溶液的pH=a，則B溶液中c（H⁺）-c（NH₃•H₂0）=10 ^a-14（用含有a的關系式表示）．
（4）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是c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．
（5）25℃時，在一定體積的0.01mol•L^-1的C溶液中，加入一定體積的0.01mol•L^-1的鹽酸，混合溶液的pH=12，若反應后溶液的體積等于C溶液與鹽酸的體積之和，則C溶液與鹽酸的體積比是2：1．

Answer 1

分析 有A、B、C、D四種強電解質，它們在水中電離時可產(chǎn)生下列離子（每種物質只含有一種陰離子且互不重復），
①A、C溶液pH均大于7，說明一種是強堿，一種是弱酸強堿鹽，弱酸強堿鹽是醋酸鈉；
②C溶液和D溶液相遇只生成白色沉淀，說明一種溶液含有鋇離子，一種溶液含有硫酸根離子；
B溶液和C溶液相遇時只生成刺激性氣味的氣體，說明一種溶液含有銨根離子，一種溶液含有氫氧根離子，A溶液和D溶液混合時無明顯現(xiàn)象，且相同濃度的A、B的溶液中水的電離程度相同，所以A是醋酸鈉、B是氯化銨、C是氫氧化鋇、D是硫酸鈉．
（2）鋇離子和硫酸根離子反應生成硫酸鋇沉淀；
（3）根據(jù)溶液中電荷守恒、物料守恒計算c（H⁺）-c（NH₃•H₂O）；
（4）根據(jù)題意知，氯化銨和氫氧化鋇的物質的量相等，混合后，溶液中的溶質是氨水、氯化鋇和氫氧化鋇，氯化鋇和氫氧化鋇的濃度相等，氨水的濃度是氯化鋇和氫氧化鋇濃度的2倍，根據(jù)溶液中的溶質性質確定離子濃度關系；
（5）混合溶液的pH=12，則溶液中氫氧根離子濃度=10^-2mol/L，根據(jù)C（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{V}$計算氫氧化鋇和鹽酸的體積之比．

解答 解：有A、B、C、D四種強電解質，它們在水中電離時可產(chǎn)生下列離子（每種物質只含有一種陰離子且互不重復），
①A、C溶液pH均大于7，說明一種是強堿，一種是弱酸強堿鹽，弱酸強堿鹽是醋酸鈉；
②C溶液和D溶液相遇只生成白色沉淀，說明一種溶液含有鋇離子，一種溶液含有硫酸根離子；
B溶液和C溶液相遇時只生成刺激性氣味的氣體，說明一種溶液含有銨根離子，一種溶液含有氫氧根離子，A溶液和D溶液混合時無明顯現(xiàn)象，且相同濃度的A、B的溶液中水的電離程度相同，所以A是醋酸鈉、B是氯化銨、C是氫氧化鋇、D是硫酸鈉．
通過以上分析知，A是醋酸鈉、B是氯化銨、C是氫氧化鋇、D是硫酸鈉，
（1）A是醋酸銨，其中所含化學鍵的類型為：離子鍵、共價鍵（或離子鍵、極性鍵和非極性鍵），故答案為：離子鍵、共價鍵（或離子鍵、極性鍵和非極性鍵）；
（2）C是氫氧化鋇、D是硫酸鈉，C和D反應的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）根據(jù)溶液中電荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），根據(jù)溶液中物料守恒得 c（NH₃．H₂O）+c（NH₄⁺）=c（Cl^-），
將兩個等式相減得c（H⁺）-c（NH₃•H₂O）=c（OH^-）=10 ^a-14，故答案為：10 ^a-14；
（4）根據(jù)題意知，氯化銨和氫氧化鋇的物質的量相等，混合后，溶液中的溶質是氨水、氯化鋇和氫氧化鋇，氯化鋇和氫氧化鋇的濃度相等，氨水的濃度是氯化鋇和氫氧化鋇濃度的2倍，溶液中氫氧根離子濃度最大，鋇離子和氯離子濃度相等，氨水是弱堿部分電離導致氯離子濃度大于銨根離子濃度，溶液呈堿性，氫離子濃度最小，所以溶液中離子濃度大小順序是c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺），
故答案為：c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）；
（5）混合溶液的pH=12，則溶液中氫氧根離子濃度=10^-2mol/L，設氫氧化鋇的體積為X，鹽酸的體積為Y，c（OH^-）=$\frac{n（O{H}^{-}）-n（{H}^{+}）}{V}$=$\frac{0.01×2X-0.01Y}{X+Y}$=10^-2 mol/L，X：Y=2：1，故答案為：2：1．

點評 本題以化合物的推斷為載體考查了物質的量的有關計算、離子濃度大小的比較等知識點，明確物質的性質是推斷化合物的關鍵，本題的難點是判斷溶液中離子濃度大小的比較，根據(jù)物料守恒和電荷守恒來判斷即可，難點較大．