Question

1．已知A、B、C、D四种强电解质溶液，分别含有下列阴阳离子中的各一种，且互不重复：Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-．已知：①A和B反应生成的气体能被D吸收，而A和D反应生成的气体能被B吸收；②向A或D中滴入C，均有白色沉淀产生．另有晶体E的摩尔质量为474g/mol，可用于自来水的净水剂．试判断：
（1）晶体E的名称为明矾，用离子方程式和必要的文字说明E可用作净水剂的原理明矾溶于水可以发生水解反应：Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，生成的胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水目的．
（2）写出A、B、C的化学式：A（NH₄）₂CO₃，BNaOH，CBa（NO₃）₂．
（3）写出A与D反应的离子方程式CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O．
（4）将200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，最终生成的白色沉淀质量为1.56g．

Answer 1

分析 有Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-离子组成的ABCD四种强电解质，相互间反应能够生成的气体是NH₃和CO₂，其中NH₃能被酸吸收，CO₂能被碱溶液吸收，能够生成的沉淀只有BaCO₃和BaSO₄，现②向A或D中滴入C，均有白色沉淀产生，说明C中含有Ba²⁺，A和D分别含有CO₃^2-或SO₄^2-，则B中含有NO₃^-或OH^-；①A和B反应生成的气体能被D吸收，因D中不可能含有OH^-，故A和B生成的气体只能是NH₃，D中应该含有H⁺，结合实验②可知D只能是H₂SO₄，则A中含有CO₃^2-，B中含有OH^-，C中含有NO₃^-，故A为（NH₄）₂CO₃，C为Ba（NO₃）₂，结合离子不重复可知B为NaOH，另有晶体E的摩尔质量为474g/mol，可用于自来水的净水剂可知E为明矾，化学式为KAl（SO₄）₂•12H₂O；据此分析解答．

解答 解：有Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、OH^-离子组成的ABCD四种强电解质，相互间反应能够生成的气体是NH₃和CO₂，其中NH₃能被酸吸收，CO₂能被碱溶液吸收，能够生成的沉淀只有BaCO₃和BaSO₄，现②向A或D中滴入C，均有白色沉淀产生，说明C中含有Ba²⁺，A和D分别含有CO₃^2-或SO₄^2-，则B中含有NO₃^-或OH^-；①A和B反应生成的气体能被D吸收，因D中不可能含有OH^-，故A和B生成的气体只能是NH₃，D中应该含有H⁺，结合实验②可知D只能是H₂SO₄，则A中含有CO₃^2-，B中含有OH^-，C中含有NO₃^-，故A为（NH₄）₂CO₃，C为Ba（NO₃）₂，结合离子不重复可知B为NaOH，另有晶体E的摩尔质量为474g/mol，可用于自来水的净水剂可知E为明矾，化学式为KAl（SO₄）₂•12H₂O；
（1）晶体E为明矾，能用于自来水的净水剂是Al³⁺水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮物，达到净水的目的，水解反应的离子方程式为，故答案为：明矾；明矾溶于水可以发生水解反应：Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，生成的胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水目的；
（2）化合物A为（NH₄）₂CO₃，B为NaOH，C为Ba（NO₃）₂，故答案为：（NH₄）₂CO₃；NaOH；Ba（NO₃）₂；
（3）碳酸铵与硫酸反应生成二氧化碳气体，离子反应式为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（4）150mL0.2mol/L的明矾溶液中Al³⁺的物质的量为0.2mol/L×0.15L×1=0.03mol，200mL0.5mol/L的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.5mol/L×0.2L=0.1mol，将200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓可知先生成0.03molAl（OH）₃，消耗0.09molNaOH，多余的0.01molNaOH继续溶解Al（OH）₃，根据Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知剩余0.02molAl（OH）₃，其质量为78g/mol×0.02mol=1.56g，故答案为：1.56．

点评 本题结合离子反应考查无机推断，难度中等，涉及铝及其化合物的性质，属基础考查，考查的是学生对基础知识的熟练运用程度，建议多关注双基的复习，提高自己分析问题，解决问题的能力．