Question

15．某盐R的化学工为X_mY_nZ_p（X、Y、Z为三种不同离子），其组成元素均为短周期元素，取两份等质量等浓度R的水溶液各5mL进行如下实验：
Ⅰ．取一份R的水溶液与过量的Ba（OH）₂溶液反应，反应过程中生成白色沉淀，沉淀量先增加后减少，最终剩余沉淀甲4.66g，且甲不溶于稀盐酸．
Ⅱ．取另一份R的水溶液与过量的NaOH溶液混合加热，生成具有刺激性气味的气体乙0，.224L（标准状况），乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
据此回答：
（1）写出R和甲的化学式：RNH₄Al（SO₄）₂；甲BaSO₄．
（2）另取500mL R的水溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，所得沉淀与加入的NaOH的物质的量关系如图所示．则：
①R溶液的物质的量浓度为2mol/L．
②BC段表示的含义是NH₄⁺与OH^-生成NH₃•H₂O．
③CD段表示的含义是Al（OH）₃与NaOH反应，沉淀逐渐溶解，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）R的水溶液与过量的Ba（OH）₂溶液反应，反应过程中生成白色沉淀，沉淀量先增加后减少，说明含有铝离子，最终剩余沉淀甲甲不溶于稀盐酸为硫酸钡沉淀，因此R中含有硫酸根离子；另一份R的水溶液与过量的NaOH溶液混合加热，生成具有刺激性气味的气体乙0.224L（标准状况），乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此乙是氨气，则R中含铵根离子；据此推断得出结论．
（2）从图象可看出，沉淀达到最大量耗氢氧化钠3mol，根据反应Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知铝离子物质的量为1mol，所以R的物质的量为1mol，由此可计算R的浓度；铵根离子和碱反应生成一水合氨，故沉淀无变化；CD段为氢氧化铝溶解的反应，据此分析．

解答 解：（1）R的水溶液与过量的Ba（OH）₂溶液反应，反应过程中生成白色沉淀，沉淀量先增加后减少，说明含有铝离子，最终剩余沉淀甲4.66g为硫酸钡沉淀，物质的量=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，因此含有硫酸根离子；B取另一份R的水溶液与过量的NaOH溶液混合加热，生成具有刺激性气味的气体乙0.224L（标准状况）物质的量=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此乙是氨气，则R中含铵根离子；因此R为：NH₄Al（SO₄）₂，故答案为：NH₄Al（SO₄）₂；BaSO₄；
（2）从图象可看出，沉淀达到最大量耗氢氧化钠3mol，根据反应Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知铝离子物质的量为1mol，所以R的物质的量为1mol，R的物质的量浓度为：$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L；铵根离子和碱反应生成一水合氨，故沉淀无变化；CD段为Al（OH）₃与NaOH反应，沉淀逐渐溶解，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案为：2mol/L；NH₄⁺与OH^-生成NH₃•H₂O；Al（OH）₃与NaOH反应，沉淀逐渐溶解，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查了化学式的推断，离子方程式的书写及计算．解题关键是根据现象推断出R所含离子，看图象时要注意坐标的含义，分清发生的反应．本题中的有些数据可以不用，根据现象定性推断即可，题目难度中等．