Question

A、B、C、D四種物質溶于水均完全電離，電離出的離子如下表。

陽離子	Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+
陰離子	SO42-、OH-、CO32-、Cl-

 
現進行如下實驗：
①足量A溶液與B溶液混合共熱可生成沉淀甲和刺激性氣味氣體；
②少量A溶液與C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液與B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲。
請回答：
（1）A的化學式為_________；室溫時，將pH相等的A溶液與D溶液分別稀釋10倍，pH分別變為a和b，則a _______b(填“>”、“=”或“<”）。
（2）加熱蒸干C溶液并灼燒，最后所得固體為_______ (填化學式）。
（3）C溶液與D溶液反應的離子方程式為_______
（4）向B溶液中逐滴加入等體積、等物質的量濃度的NaOH溶液，滴加過程中水的電離平衡將_______ (填“正向”、“不”或“逆向”）移動；最終所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為____________________
（5）已知沉淀甲的K_sp=x。將0.03mol·L^-1的A溶液與0.01mol·L^-1的B溶液等體積混合，混合溶液中酸根離子的濃度為_______ (用含x的代數式表示，混合后溶液體積變化忽略不計）。

Answer 1

（1）Ba(OH)₂     <  
（2）Al₂O₃
（3）2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑
（4）正向    c(Na⁺)= c(SO₄^2-)> c(NH₄⁺)> c(H⁺)> c(OH^－)  
（5）100 x L/mol

解析試題分析：根據實驗①及題中提供的離子，可產生刺激性氣味的氣體的離子只有NH₄⁺，故A、B中有一種含有NH₄⁺，有一種含有OH^-；根據實驗②，可確定A中含有OH^-，B中含有NH₄⁺；根據實驗③，沉淀乙可溶于A、B，根據提供的離子，該沉淀只能是Al（OH）₃；A可產生兩種沉淀，A為Ba（OH）₂，則B為（NH₄）₂SO₄，根據離子共存及物質的可溶性，C為AlCl₃，則D為Na₂CO₃。
（1）A為強堿，B為強堿弱酸鹽，稀釋相同倍數，A的pH變化大，因此a<b。
（2）加熱蒸干AlCl₃溶液時，Al³⁺水解得到Al(OH)₃，再灼燒得到Al₂O₃。
（3）AlCl₃和Na₂CO₃混合，反應的實質是Al³⁺、CO₃^2-水解相互促進，徹底水解。
（4）（NH₄）₂SO₄是強酸弱堿鹽，溶液顯酸性，滴加NaOH溶液促進了NH₄⁺的水解，因此水的電離平衡正向移動。加入等量的NaOH溶液，所得溶液為等物質的量的Na₂SO₄、（NH₄）₂SO₄的混合溶液，NH₄⁺水解，使溶液顯酸性，因此各離子濃度由大到小的順序為c(Na⁺)= c(SO₄^2-)> c(NH₄⁺)> c(H⁺)> c(OH^－)。
（5）BaSO₄的K_sp=x=c(Ba²⁺)·c(SO₄^2-)，0.03mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液與0.01mol·L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液等體積混合，設溶液體積為1L，則反應生成BaSO₄0.01mol，剩余Ba²⁺的物質的量為0.02mol，溶液中Ba²⁺的濃度為0.01mol·L^-1，則c(SO₄^2-)===100 x L/mol。
考點：考查元素化合物，離子共存，鹽的水解，沉淀溶解平衡，離子方程式書寫等內容。