Question

某化合物A是一种易溶于水的不含结晶水盐，溶于水后可完全电离出三种中学化学常见离子，其中有两种是10电子的阳离子．用A进行如下实验：取2.370gA溶于蒸馏水配成溶液；向该溶液中逐滴 加入一定量的氢氧化钠溶液，过程中先观察到产生白色沉淀B，后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 C，气体不再产生时沉淀开始溶解，当沉淀恰好完全溶解时共用去氢氧化钠的物质的量为0.050mol．回答下列问题：
（1）请画出沉淀B中金属元素的原子结构示意图

 

．
（2）化合物A的化学式为

 

；请设计实验方案验证A中阴离子

 

；
（3）请写出沉淀B溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式

 

（4）请写出气体C与氯气发生氧化还原反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：实验设计题

分析：由信息可知，A与NaOH溶液反应，先观察到产生白色沉淀B，后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体C，气体不再产生时沉淀开始溶解，则气体C为氨气，白色沉淀为氢氧化铝，A中含NH₄⁺、Al³⁺，均为10电子的阳离子，沉淀恰好完全溶解时共用去氢氧化钠的物质的量为0.050mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，NH₄⁺、Al³⁺为1：1，则A中含阴离子带2个单位的负电荷，且与铵根离子、铝离子不反应，则阴离子可为SO₄^2-，以此来解答．

解答： 解：由信息可知，A与NaOH溶液反应，先观察到产生白色沉淀B，后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体C，气体不再产生时沉淀开始溶解，则气体C为氨气，白色沉淀为氢氧化铝，A中含NH₄⁺、Al³⁺，均为10电子的阳离子，沉淀恰好完全溶解时共用去氢氧化钠的物质的量为0.050mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，NH₄⁺、Al³⁺为1：1，则A中含阴离子带2个单位的负电荷，且与铵根离子、铝离子不反应，则阴离子可为SO₄^2-，
（1）B中金属元素为A来，原子结构示意图为，故答案为：；
（2）由上述分析可知A为NH₄Al（SO₄）₂，检验A中阴离子的方法为取少量A的溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，再加入氯化钡，若有白色沉淀生成，说明A中的阴离子为硫酸根离子，故答案为：NH₄Al（SO₄）₂；取少量A的溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸化，再加入氯化钡，若有白色沉淀生成，说明A中的阴离子为硫酸根离子；
（3）B溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）C与氯气发生氧化还原反应的化学方程式为3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，故答案为：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，把握铵根离子、铝离子的检验为解答的关键，注意阴离子可由电荷守恒分析，侧重分析与推断能力的综合考查，题目难度中等．