Question

【题目】A、B、C、D四种离子化合物分别由Ba2+、NH4+、Na+、Mg2+中的一种和OH-、HSO4-、CO32-、Cl-中的一种组成。为确定其组成，某兴趣小组做了以下实验：

①配制浓度均为0.1mol/L的四种溶液，测其PH，其中B的PH大于13，C的PH大于7。

②将足量的B溶液与A溶液混合并微热，生成了白色沉淀与刺激性气味气体。

据此请回答下列问题：

（1）D的化学式为____，A在水中的电离方程式为____；

（2）A与B按物质的量之比2:1在水溶液中进行反应的离子方程式为___；

（3）已知CH3COONH4溶液呈中性，如将等浓度、等体积的A溶液滴加到C溶液中，所得混合液呈____性（填“酸”、“碱”、“中”），各离子浓度由大到小的顺序为____；

（4）将C和D的溶液分别蒸干并灼烧，所得固体分别是____。（填化学式）

（5）分别向含有0.15molB的溶液中加入100mL和200mL的A溶液并加热收集生成的气体，所得气体在标准状况下的体积均为VL，则V等于____，所加A溶液的物质的量浓度为____；

Answer 1

【答案】 MgCl2 NH4HSO4 = NH4+＋ H＋ + SO42－ SO42－ ＋ 2H＋ + Ba2+ + 2OH－ = BaSO4↓ + 2H2O 碱 c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(NH4＋)＞c(HCO3-）＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO32-） Na2CO3、MgO 2.24 1 mol/L

【解析】①配制浓度均为0.1mol/L的四种溶液，测其PH，其中B的PH大于13，证明B为二元强碱Ba(OH)2，C的PH大于7，应该为碳酸盐的水解所致；②将足量的B溶液与A溶液混合并微热，生成了白色沉淀与刺激性气味气体，C为碳酸盐，则A只能是NH4HSO4，与Ba(OH)2反应生成白色沉淀BaSO4和刺激性气味气体氨气，故C为Na2CO3，最后确定D为MgCl2。（1）D的化学式为MgCl2；A为NH4HSO4，在水中的电离方程式为NH4HSO4 = NH4+＋ H＋ + SO42－；（2）NH4HSO4与Ba(OH)2按物质的量之比2:1在水溶液中进行反应的离子方程式为：SO42－ ＋ 2H＋ +Ba2+ + 2OH－ = BaSO4↓ + 2H2O；（3）已知CH3COONH4溶液呈中性，如将等浓度、等体积的NH4HSO4溶液滴加到Na2CO3溶液中，发生反应的化学方程式为：2NH4HSO4+2Na2CO3= (NH4)2SO4+ Na2SO4+ 2NaHCO3，若不考虑水解，溶液中盐电离的阴阳离子除钠离子浓度最大以外，其他浓度相等；而(NH4)2SO4水解呈酸性，NaHCO3水解呈碱性，醋酸酸性强于碳酸，HCO3-的水解程度大于CH3COO-，CH3COONH4溶液呈中性，HCO3-的水解程度大于NH4+，所得混合液呈碱性，各离子浓度由大到小的顺序为：c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(NH4＋)＞c(HCO3-）＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO32-）；（4）将Na2CO3溶液分别蒸干并灼烧，Na2CO3是多元弱酸盐，水溶液里分步水解：Na2CO3+H2O = NaHCO3+NaOH、NaHCO3+H2O=H2CO3+NaOH，水解以第一步为主（第一步都是微弱的了，第一步还远远大于第二步，所以第二步水解基本忽略），加热时，第一步水解产物NaHCO3和NaOH都不挥发，两者浓度大了，又会相互反应生成Na2CO3，所以挥发的只是H2O，平衡向左移，最终得到Na2CO3；将MgCl2溶液分别蒸干并灼烧，MgCl2是强酸弱碱盐，发生如下水解：MgCl2+H20Mg(OH)2+HCl，HCl易挥发，加热时挥发掉，使水解平衡向右移，MgCl2水解完全，得到Mg(OH)2（或者还有溶剂水，但继续加热会蒸发掉），Mg(OH)2在灼烧时分解：Mg(OH)2＝MgO +H2O，水又挥发掉，则只剩MgO；（5）Ba(OH)2与NH4HSO4反应时，除硫酸钡沉淀的生成外，离子反应为先OH－+H＋=H2O，再OH－+ NH4＋ NH3↑，含有0.15mol Ba(OH)2的溶液中n(OH－)=0.3mol，NH4HSO4溶液中n(H＋)： n(NH4＋)=1:1，分别向含有0.15mol Ba(OH)2的溶液中加入100mL和200mL的NH4HSO4溶液并加热收集生成的气体，所得气体在标准状况下的体积均为VL，则100mL NH4HSO4溶液反应时0.15mol Ba(OH)2的溶液过量，铵根离子全部转化为氨气mol，

OH－+H＋=H2O

OH－+ NH4＋ NH3↑

200mL NH4HSO4溶液反应时NH4HSO4溶液过量，产生氨气体积相等，故只有一半铵根离子参与反应：

OH－+H＋=H2O

OH－+ NH4＋ NH3↑

n(OH－)=+==0.3mol，V=2.24L，100mL NH4HSO4溶液中n(NH4＋)= n(NH3)==0.1mol，c(NH4HSO4)=c(NH4＋)==1mol/L。