题目内容
某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子．称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物，分别制成溶液．向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到2.24L该气体（标准状况）；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失．
（1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体是 ，说明原结晶水合物中有 离子
（2）随着NaOH溶液加入，白色沉淀逐渐增多最后白色沉淀逐渐减少并最终消失，说明原结晶水合物中有 离子另一份逐滴加入Ba（OH）2溶液，开始现象类似，但最终仍有白色沉淀；过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6g．
（3）46.6的白色固体为 ，说明原结晶水合物中有 离子．
（4）从以上推断结合电荷守恒，原结晶水合物中有的各离子质量之比为： ；该结晶水合物的化学式为 ．
（5）用该结晶水合物制成溶液与Ba（OH）2溶液反应
①若所得沉淀的总物质的量最大，则反应的离子方程式为： ．
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则反应的离子方程式为： ．
③若与过量Ba（OH）2溶液反应，则反应的离子方程式为： ．
（1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体是
（2）随着NaOH溶液加入，白色沉淀逐渐增多最后白色沉淀逐渐减少并最终消失，说明原结晶水合物中有
（3）46.6的白色固体为
（4）从以上推断结合电荷守恒，原结晶水合物中有的各离子质量之比为：
（5）用该结晶水合物制成溶液与Ba（OH）2溶液反应
①若所得沉淀的总物质的量最大，则反应的离子方程式为：
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则反应的离子方程式为：
③若与过量Ba（OH）2溶液反应，则反应的离子方程式为：
考点：常见离子的检验方法,离子方程式的书写,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：离子反应专题
分析：（1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，证明铵根离子的存在；
（2）白色溶于氢氧化钠的沉淀是氢氧化铝，所以含有Al3+；
（3）和Ba（OH）2溶液反应生成的白色不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡，则原结晶水合物中有SO42-；
（4）根据电荷守恒和原子守恒来计算回答；
（5）①根据物质反应的先后顺序确定离子反应方程式；
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀；
③NH4Al（SO4）2?12H2O和过量的Ba（OH）2 反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钠、一水合氨．
（2）白色溶于氢氧化钠的沉淀是氢氧化铝，所以含有Al3+；
（3）和Ba（OH）2溶液反应生成的白色不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡，则原结晶水合物中有SO42-；
（4）根据电荷守恒和原子守恒来计算回答；
（5）①根据物质反应的先后顺序确定离子反应方程式；
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀；
③NH4Al（SO4）2?12H2O和过量的Ba（OH）2 反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钠、一水合氨．
解答：
解：（1）向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，
该气体是氨气，证明一定含有铵根离子；
故答案为：NH3；NH4+；
（2）向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多，最后白色沉淀逐渐减少并最终消失，证明一定含有铝离子，
故答案为：Al3+；
（3）一份加入足量Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀，过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6g，则白色沉淀为BaSO4，说明含有硫酸根离子；
故答案为：BaSO4；SO42-；
（4）由题中信息可知45.3g的该结晶水合物中：n（SO42-）=
=0.2mol，n（NH4+）=
=0.1 mol，根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理：n（NH4+）+3n（Al3+）=2n（SO42-）可得：n（Al3+）=
（2×0.2mol-0.1 mol）=0.1 mol，
n（H2O）=
=1.2mol，
所以原结晶水合物中有的各离子质量之比为：m（NH4+）：m（Al3+）：m（SO42-）=（0.1mol×18g/mol）：（0.1 mol×27g/mol）：（0.2mol×96g/mol）
=6：9：64；
所以，1.96g的该结晶水合物中：n（NH4+）：n（Al3+）：n（SO42-）：n（H2O）=0.1mol：0.1mol：0.2mol：1.2mol=1：1：2：12，
该结晶水合物的化学式为NH4Al（SO4）2?12H2O[或（NH4）2SO4?Al2（SO4）3?24H2O]，
故答案为：6：9：64；NH4Al（SO4）2?12H2O；
（5）①根据反应的先后顺序，开始阶段是氢氧化钠和铝离子反应生成氢氧化铝沉淀阶段，然后是铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水的阶段，最后是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠的阶段，当NH4Al（SO4）2?12H2O和氢氧化钡的物质的量之比为1：2时，两者恰好反应生成硫酸钡、氢氧化铝和一水合氨，此时生成沉淀量最大，离子反应方程式为：NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3．H2O，
故答案为：NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3．H2O；
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓，
故答案为：3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓；
③NH4Al（SO4）2?12H2O和过量的Ba（OH）2 反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钠、一水合氨，反应的离子方程式为：NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=2BaSO4↓+NH3?H2O+AlO2-+2H2O；
故答案为：NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=2BaSO4↓+NH3?H2O+AlO2-+2H2O．
该气体是氨气，证明一定含有铵根离子；
故答案为：NH3；NH4+；
（2）向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多，最后白色沉淀逐渐减少并最终消失，证明一定含有铝离子，
故答案为：Al3+；
（3）一份加入足量Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀，过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6g，则白色沉淀为BaSO4，说明含有硫酸根离子；
故答案为：BaSO4；SO42-；
（4）由题中信息可知45.3g的该结晶水合物中：n（SO42-）=
| 46.6g |
| 233g/mol |
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
| 1 |
| 3 |
n（H2O）=
| 45.3g-0.1mol×27g/mol-0.1mol×18g/mol-0.2mol×96g/mol |
| 18g/mol |
所以原结晶水合物中有的各离子质量之比为：m（NH4+）：m（Al3+）：m（SO42-）=（0.1mol×18g/mol）：（0.1 mol×27g/mol）：（0.2mol×96g/mol）
=6：9：64；
所以，1.96g的该结晶水合物中：n（NH4+）：n（Al3+）：n（SO42-）：n（H2O）=0.1mol：0.1mol：0.2mol：1.2mol=1：1：2：12，
该结晶水合物的化学式为NH4Al（SO4）2?12H2O[或（NH4）2SO4?Al2（SO4）3?24H2O]，
故答案为：6：9：64；NH4Al（SO4）2?12H2O；
（5）①根据反应的先后顺序，开始阶段是氢氧化钠和铝离子反应生成氢氧化铝沉淀阶段，然后是铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水的阶段，最后是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠的阶段，当NH4Al（SO4）2?12H2O和氢氧化钡的物质的量之比为1：2时，两者恰好反应生成硫酸钡、氢氧化铝和一水合氨，此时生成沉淀量最大，离子反应方程式为：NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3．H2O，
故答案为：NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3．H2O；
②若与少量Ba（OH）2溶液反应，则生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓，
故答案为：3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓；
③NH4Al（SO4）2?12H2O和过量的Ba（OH）2 反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钠、一水合氨，反应的离子方程式为：NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=2BaSO4↓+NH3?H2O+AlO2-+2H2O；
故答案为：NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=2BaSO4↓+NH3?H2O+AlO2-+2H2O．
点评：本题考查离子的检验和推断、离子方程式的书写，题目难度中等，注意从守恒的角度推断结晶水合物的化学式，注意掌握离子方程式的书写原则，正确判断反应物离子的过量情况是书写离子方程式的关键．
练习册系列答案
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