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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;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    ,阴离子是  

(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.

 


考点: 复杂化学式的确定;无机物的推断. 

专题: 推断题;计算题.

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;

(2)根据电荷守恒和原子守恒来计算回答;

(3)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,说明含有硫酸根离子;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,证明一定含有铵根离子;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,证明一定含有铝离子,故答案为:NH4+;Al3+;SO42﹣

(2)由题中信息可知45.3g的该结晶水合物中:n(SO42﹣)==0.2mol,n(NH4+)==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+)=(2×0.2mol﹣0.1 mol)=0.1 mol,n(H2O)==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];

(3)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,

,故答案为:

点评: 本题考查离子的检验和推断,题目难度中等,注意从守恒的角度推断结晶水合物的化学式.

 

 

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导致下列现象的主要原因与排放氮的氧化物无关的是(  )

 

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用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )

 

A.

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下列离子方程式正确的是(  )

 

A.

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B.

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C.

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甲、乙、丙、丁是4种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中甲和丙、乙和丁分别是同主族元素,又知乙、丁两元素的原子核中质子数之和是甲、丙两元素的原子核中质子数之和的2倍,甲元素的一种核素核内无中子.

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(用离子方程式表示);

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