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某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液.向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;继续滴加NaOH溶液,发现沉淀量保持不变,稍加热,有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一段时间后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);再滴加NaOH溶液,发现白色沉淀逐渐减少并最终消失.另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用过量稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g.
请回答以下问题:
(1)试通过计算确定该结晶水合物的化学式.
(2)假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol?L-1,请在图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图.
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分析:(1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,证明铵根离子的存在,白色溶于氢氧化钠的沉淀是氢氧化铝,和Ba(OH)2溶液反应生成的白色不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡,然后根据电荷守恒和原子守恒来计算回答;
(2)根据反应发生的先后顺以及消耗碱的量情况来回答.
解答:解:(1)一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g,说明含有SO42-离子;
加入NaOH溶液,一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,证明一定含有NH4+
向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多,最后白色沉淀逐渐减少并最终消失,证明一定含有Al3+离子,故答案为:NH4+;Al3+;SO42-
由题中信息可知45.3g的该结晶水合物中:n(SO42-)=
46.6g
233g/mol
=0.2mol,n(NH4+)=
2.24L
22.4L/mol
=0.1 mol,根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理:n(NH4+)+3n(Al3+)=2n(SO42-)可得:n(Al3+)=
1
3
(2×0.2mol-0.1 mol)=0.1 mol,n(H2O)=
45.3g-0.1mol×27g/mol-0.1mol×18g/mol-0.2mol×96g/mol
18g/mol
=1.2mol,
所以1.96g的该结晶水合物中:m(NH4+):n(Al3+):n(SO42-):n(H2O)=0.1mol:0.1mol:0.2mol:1.2mol=1:1:2:12,
该结晶水合物的化学式为NH4Al(SO42?12H2O[或(NH42SO4?Al2(SO43?24H2O],
答:结晶水合物的化学式为NH4Al(SO42?12H2O[或(NH42SO4?Al2(SO43?24H2O];
(2)根据反应的先后顺序,开始阶段是氢氧化钠和铝离子反应生成氢氧化铝沉淀阶段,然后是铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水的阶段,最后是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠的阶段,结合Al3+~3OH-~Al(OH)3↓,NH4+~OH-,Al(OH)3↓~OH-~[Al(OH)4]-,所以三个阶段分别消耗的氢氧化钠的物质的量之比为:3:1:1,
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点评:本题考查复杂化学式的确定、离子的检验和推断,题目难度中等,注意掌握复杂化学式的确定方法,能够从守恒的角度推断结晶水合物的化学式,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.
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科目:高中化学 来源: 题型:

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液.向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失.另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g.请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是
NH4+
NH4+
Al3+
Al3+
,阴离子是
SO42-
SO42-

(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式.
(3)假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol?L-1,请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取质量为1.96g的该结晶水合物,配成溶液.加入足量Ba(OH)2溶液并加热该混合物,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后变成红褐色,标况下产生224mL能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;将沉淀过滤、洗涤并灼烧至恒重,得到固体粉末2.73g;用足量稀盐酸处理上述粉末,洗涤和干燥后得到白色固体2.33g.
(1)该结晶水合物含有的两种阳离子是
Fe2+
Fe2+
NH4+
NH4+
,阴离子是
SO42-
SO42-
.写出导致白色沉淀颜色变化的反应化学方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式
(NH42Fe(SO42?6H2O
(NH42Fe(SO42?6H2O

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(2011?杭州一模)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为45.3g的该结晶水合物,分别制成溶液.向其中一份逐滴加入NaOH溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段时间后有气体逸出,该气体有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,加热后共计可收集到2.24L该气体(标准状况);最后白色沉淀逐渐减少并最终消失.另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液,开始现象类似,但最终仍有白色沉淀;过滤,用稀硝酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体46.6g.
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是:
NH4+
NH4+
Al3+
Al3+

(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式为
NH4Al(SO42?12H2O[或(NH42SO4?Al2(SO43?24H2O]
NH4Al(SO42?12H2O[或(NH42SO4?Al2(SO43?24H2O]

(3)假设过程中向该溶液中加入的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为2.0mol?L-1
①加入Ba(OH)2溶液后,若所得沉淀的总物质的量最大,则反应的离子方程式为
NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3.H2O
NH4++Al3++4OH-+2Ba2++2SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3.H2O

②若加入75mL的Ba(OH)2溶液,则得到的沉淀质量为
42.75
42.75
g.

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某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子.称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液.
一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出0.224L(标准状况)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33g.
另一份加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,MnO4-恰好完全被还原为Mn2+
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是
NH4+
NH4+
Fe2+
Fe2+
,阴离子是
SO42-
SO42-

(2)该结晶水合物的化学式
(NH42Fe(SO42?6H2O;[或(NH42SO4?FeSO4?6H2O]
(NH42Fe(SO42?6H2O;[或(NH42SO4?FeSO4?6H2O]

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