题目内容

10．某结晶水合物，含有两种阳离子和一种阴离子，其中所含元素均为短周期元素．为确定其组成，有同学进行了如下实验：称取9.06g样品，溶于水，将溶液分成两等份，待用．
①向一份溶液中逐滴加入6mol•L-1 NaOH溶液，先观察到有白色沉淀产生，而后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，继续滴加NaOH，白色沉淀又逐渐消失，最后得到无色透明溶液．向其中加入足量BaCl2溶液，可得不溶于稀盐酸的白色沉淀4.66g．
②取另一份溶液，加入足量6mol•L-1 NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体224mL．然后，往溶液中通入足量CO2，过滤，将所得沉淀洗涤、烘干、灼烧，得白色固体0.51g．
请回答：
（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是NH4+、Al3+；一种阴离子是SO42-．
（2）试通过计算确定该结晶水合物的化学式，请写出计算过程．

分析 由①可知，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气，则原溶液中含NH4+，白色沉淀溶解在过量NaOH中，则白色沉淀为氢氧化铝，可知原溶液中含Al3+，向其中加入足量BaCl2溶液，可得不溶于稀盐酸的白色沉淀4.66g，该白色沉淀为硫酸钡，可知原溶液中含SO42-；
由原子守恒可知，n（NH4）=n（NH3）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，n（SO42-）=n（BaSO4）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol；往溶液中通入足量CO2，过滤，将所得沉淀洗涤、烘干、灼烧，得白色固体0.51g，固体为氧化铝，其物质的量为$\frac{0.51g}{102g/mol}$=0.005mol，则n（Al）=0.005mol×2=0.01mol，结合原子守恒及固体总质量解答．

解答 解：由①可知，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气，则原溶液中含NH4+，白色沉淀溶解在过量NaOH中，则白色沉淀为氢氧化铝，可知原溶液中含Al3+，向其中加入足量BaCl2溶液，可得不溶于稀盐酸的白色沉淀4.66g，该白色沉淀为硫酸钡，可知原溶液中含SO42-；
（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是NH4+、Al3+；一种阴离子是SO42-，故答案为：NH4+；Al3+；SO42-；
（2）由①②中沉淀和气体可知，n（NH4）=n（NH3）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，n（SO42-）=n（BaSO4）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol；往溶液中通入足量CO2，过滤，将所得沉淀洗涤、烘干、灼烧，得白色固体0.51g，固体为氧化铝，其物质的量为$\frac{0.51g}{102g/mol}$=0.005mol，则n（Al3+）=n（Al）=0.005mol×2=0.01mol，三种离子的质量和为0.01mol×18g/mol+0.01mol×27g/mol+0.02mol×96g/mol=2.37g，水的质量为9.06g×$\frac{1}{2}$-2.37g=2.16g，n（H2O）=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，则n（NH4+）：n（Al3+）：n（SO42-）：n（H2O）=0.01mol：0.01mol：0.02mol：0.12mol=1：1：2：12，则该结晶水合物的化学式为NH4Al（SO4）2.12H2O，
答：该结晶水合物的化学式为NH4Al（SO4）2.12H2O．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子检验、发生的反应及原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算及推断能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．物质A是生产各种塑料的重要单体，工业上采用物质B分解制备物质A的同时释放出氢气，其制备原理是：
B（g）?A（g）+H2（g）△H=+125kJ•mol-1
（1）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（A）•c（{H}_{2}）}{c（B）}$．随着温度的升高，K值增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）．物质B的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如图．
①由图可得出：
结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越高；
结论二：其他条件不变，体系总压强越大，平衡转化率越小
②加人稀释剂能影响反应物B的平衡转化率的原因是：总压强不变时，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，相当于体系减压，故平衡向气体物质的量增大的方向移动，物质B的平衡转化率增大（总压强不变，加入稀释剂，同等程度的减少反应物及生成物浓度，运算浓度熵小于K，故平衡正移）．
（3）某些工艺中，在反应的中途加入O2和特定的催化剂，有利于提高B的平衡转化率．试解释其原因：氧气将反应生成的氢气消耗掉，减小了氢气的浓度；同时该反应放热使体系温度升高，平衡正反应方向移动．
1．某研究小组将CaCl2和H2在一定条件下反应，制得两种化合物（甲和乙）．元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液显酸性．请回答下列问题：
（1）甲的电子式是．
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18．为激发同学们的学习兴趣，王老师表演了魔术“会冒烟的绳子”．他先将盛有少量液体的烧杯放在讲桌上，再把一根下端湿润的绳子悬于烧杯上方，绳子立即冒白烟．白烟过后，绳子完好无损．烧杯中和绳子上原有的物质分别是（　　）
A．浓氢氧化钠溶液-浓盐水B．稀碳酸钠溶液-浓盐水
C．浓盐酸-浓氨水D．稀硫酸-浓氨水
5．若在化学实验中发生以下事故，处理方法正确的是（　　）
A．金属钠着火，用泡沫灭火器灭火
B．苯酚不慎沾在皮肤上，应马上用NaOH溶液清洗
C．当不慎在皮肤上沾上浓硫酸时，应立即用抹布擦拭，然后再用大量水冲洗
D．误食氯化钡溶液，应立即服用大量硫酸铜溶液解毒
15．查资料得：HNO2是一种弱酸且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2+氧化成Fe3+．AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物．
试回答下列问题：
（1）下列方法中，不能用来区分NaNO2和NaCl的是B（填序号）．
A．测定这两种溶液的pH
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D． 用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
（2）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4．若用反应所得的酸性溶液，将Fe2+转化为Fe3+，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是c（填序号）．
A．Cl2 B．Fe      C．H2O2 D．HNO3
（3）某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入NaNO2溶液中，观察到紫色褪去，同时生成NO3-和Mn2+，请写出反应的离子方程式：6H++5NO2-+2MnO4-═NO3-+2Mn2++3H2O．
（4）已知FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾（K2FeO4），高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体．高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒．
2．周期表中前四周期的元素A、B、C、D、E，它们的核电荷数依次增大．其中A、B、C是同一周期的非金属元素．化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．AC2为非极性分子．B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高．E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，三个氯离子位于外界．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）B的氢化物的中心原子的价层电子对互斥（VSEPR）模型是四面体，中心原子杂化方式为sp3，分子的空间构型是三角锥形．
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（3）由B、C组成的一种化合物与AC2互为等电子体，其化学式为N2O．
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19．如图所示，大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是铁丝表面形成一层红棕色铁锈．
①若试管内液面上升，原因是铁生锈的过程中消耗了试管中的氧气，从而使得试管内的压强减小，则原溶液呈中性性，发生吸氧
腐蚀，则最终上升高度约为$\frac{1}{5}$，原因是O2约占空气的$\frac{1}{5}$，因正极发生反应O2+2H2O+4e-═4OH-，当O2消耗尽时，水上升高度约为$\frac{1}{5}$．
②若试管内液面下降，则原溶液呈酸性性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：负极Fe-2e-=Fe2+；正极2H++2e-=H2↑．
20．下列关于物质的性质与应用相对应的是（　　）
A．氯气有毒，不可用作自来水的杀菌消毒
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D．铜的金属活动性比铁弱，可用铜罐代替铁罐贮运浓硝酸

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