题目内容

四种易溶于水的强电解质A、B、C、D由以下8种离子组成(电解质中阳离子、阴离子各不相同).
阳离子 NH4+、Na+、Al3+、Ba2+
阴离子 SO42-、OH-、Cl-、CO32-
已知:①A、C溶液显碱性,B、D溶液显酸性;②C和D的溶液混合反应的现象是只有刺激性气味的气体生成;③A和B的溶液混合反应的现象是产生白色沉淀,同时有无色无味的气体生成.
(1)用离子方程式表示A溶液显碱性的原因
 
.
(2)写出B与C物质的量之比为1:3时的溶液反应的离子方程式
 
.
(3)将等体积、等物质的量浓度的D溶液和C溶液混合反应后,所得溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
 
.
(4)向用盐酸中和后的C溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,
c(Br-)
c(Cl-)
=
 
.(已知Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13)
(5)25℃时,将amolD溶于水,向该溶液中加入bL氨水至溶液呈中性,滴加氨水的过程中,水的电离平衡将
 
(填正向、逆向、或不)移动;滴加氨水的浓度为
 
mol/L.(已知25℃时,NH3?H2O的Kb=1.7×10-5mol/L)
考点:无机物的推断,离子方程式的书写,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,离子浓度大小的比较
专题:离子反应专题,电离平衡与溶液的pH专题
分析:①A、C溶液显碱性,应含有OH-、CO32-,B、D溶液显酸性,应含有NH4+、Al3+,则A、C溶液含有Na+、Ba2+、OH-、CO32-,应分别为Na2CO3和Ba(OH)2,B、D溶液含有SO42-、Cl-;
②C和D的溶液混合反应的现象是只有刺激性气味的气体生成,说明生成氨气,则D中含有NH4+,所以B中含有Al3+;
③A和B的溶液混合反应的现象是产生白色沉淀,同时有无色无味的气体生成,发生互促水解反应,A应为Na2CO3,则C为Ba(OH)2,B为Al2(SO4)3,所以D为NH4Cl,以此解答该题.
解答: 解:①A、C溶液显碱性,应含有OH-、CO32-,B、D溶液显酸性,应含有NH4+、Al3+,则A、C溶液含有Na+、Ba2+、OH-、CO32-,应分别为Na2CO3和Ba(OH)2,B、D溶液含有SO42-、Cl-;
②C和D的溶液混合反应的现象是只有刺激性气味的气体生成,说明生成氨气,则D中含有NH4+,所以B中含有Al3+;
③A和B的溶液混合反应的现象是产生白色沉淀,同时有无色无味的气体生成,发生互促水解反应,A应为Na2CO3,则C为Ba(OH)2,B为Al2(SO4)3,所以D为NH4Cl,
(1)A为Na2CO3,为强碱弱酸盐,水解呈碱性,方程式为CO32-+H2O?HCO3-+OH-,故答案为:CO32-+H2O?HCO3-+OH-;
(2)B为Al2(SO4)3,C为Ba(OH)2,二者按物质的量之比为1:3混合反应时,反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al(OH)3↓+3 BaSO4↓,
故答案为:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al(OH)3↓+3 BaSO4↓;
(3)将等体积、等物质的量浓度的NH4Cl溶液和Ba(OH)2溶液混合反应后,假设C、D都为1mol,则反应后溶液中剩余有1molCl-、1molBa2+、生成1molNH3?H2O、剩余1molOH-、因进一步电离1molNH3?H2O,则有c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)或c(OH-)>c(Cl-)=c(Ba2+)>c(NH4+)>c(H+),
 故答案为:c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)或c(OH-)>c(Cl-)=c(Ba2+)>c(NH4+)>c(H+);                   
(4)当两种沉淀共存时,
c(Br-)
c(Cl-)
=
Ksp(AgBr)
Ksp(Agcl)
=
5.4×10-13
2.0×10-10
=2.7×10-3,
故答案为:2.7×10-3;
(5)氯化铵溶液呈酸性,水解促进水的电离,加入氨水,抑制铵根离子的水解,则水的电离程度减小,平衡向逆向移动,
氨水中存在NH3?H2O?NH4++OH-,溶液呈中性,则c(OH-)=1.0×10-7mol/L,
则
c(NH4+)×c(OH-)
c(NH3?H2O)
=1.7×10-5mol/L,
滴加氨水的浓度=
a
170b
mol/L,
故答案为:逆向; 
a
170b
mol/L.
点评:本题考查较为综合,涉及物质的推断,离子的检验,侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查,为高频考点,注意根据反应的现象进行推断,难度中等.
练习册系列答案
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化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示:
化学反应 平衡
常数
温度
973k 1173k
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②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g) K2 2.38 1.67
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) K3 ? ?
请回答:
(1)反应①是
 
(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
 
(用K1、K2表示).
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有
 
(填写字母序号).
A.缩小反应容器的容积    B.扩大反应容器的容积    C.升高温度
D.使用合适的催化剂      E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(4)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:

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; t8时
 
.
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Ⅱ、(5)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知该装置的阳极反应为:4OH--4e-═O2↑+2H2O,则阴极反应为
 
.
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如果某段时间内,氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为
 
mol.

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