Question

A、B、C、D四种物质溶于水均完全电离，电离出的离子如下表。

阳离子	Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+
阴离子	SO42-、OH-、CO32-、Cl-

现进行如下实验：
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体；
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲。
请回答：
（1）A的化学式为_________；室温时，将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍，pH分别变为a和b，则a _______b(填“>”、“=”或“<”）。
（2）加热蒸干C溶液并灼烧，最后所得固体为_______（填化学式）。
（3）C溶液与D溶液反应的离子方程式为_______。
（4）向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液，滴加过程中水的电离平衡将_______（填“正向”、“不”或“逆向”）移动；最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________________。
（5）已知沉淀甲的K_sp=x。将0.03mol·L^-1的A溶液与0.01mol·L^-1的B溶液等体积混合，混合溶液中酸根离子的浓度为_______ (用含x的代数式表示，混合后溶液体积变化忽略不计）。

Answer 1

（1）Ba(OH)₂      a＜b
（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）100x mol/L

根据①有刺激性气味的气体为氨气，可知A或B中含有铵离子；结合②和③，A与C生成了沉淀乙，A还能够与沉淀乙继续反应，生成的沉淀乙被A溶解，证明沉淀乙为氢氧化铝，A中含有氢氧根离子，所以B中含有铵离子，能够与氢氧根离子结合，反应后生成沉淀的只有钡离子，所以A为氢氧化钡；B能够溶解氢氧化铝沉淀，B中一定含有氢离子，且能够完全电离出氢离子，所以B为硫酸氢铵；根据③可知C中含有铝离子，则C为氯化铝，最后剩下的D为碳酸钠，所以A为氢氧化钡、B为硫酸氢铵、C为氯化铝、D为碳酸钠，
（1）A为氢氧化钡，其化学式为：Ba(OH)₂；碳酸钠溶液中碳酸根离子存在电离平衡，稀释后碳酸根离子水解程度增大，溶液中氢氧根离子物质的量增加，氢氧化钡溶液和碳酸钠溶液的pH相等，稀释后氢氧化钡溶液中氢氧根离子物质的量基本不变，所以稀释后氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度小于碳酸钠溶液中氢氧根离子浓度，溶液的pH：a＜b。
（2）加热蒸干氯化铝溶液并灼烧，由于铝离子水解生成氢氧化铝和氯化氢，氯化氢具有挥发性，蒸干后得到了氢氧化铝，灼烧后达到了氧化铝。
（3）氯化铝溶液中铝离子与碳酸钠溶液中的碳酸根离子发生双水解，反应的离子方程式为：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑。
（4）NH₄HSO₄是酸式盐，溶液显酸性，滴加NaOH溶液促进了NH₄⁺的水解，因此水的电离平衡正向移动。加入等量的NaOH溶液，所得溶液为等物质的量的Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄的混合溶液，NH₄⁺水解，使溶液显酸性，因此各离子浓度由大到小的顺序为c(Na⁺)= c(SO₄^2-)> c(NH₄⁺)> c(H⁺)> c(OH^－)。
（5）BaSO₄的K_sp=c(Ba²⁺)·c(SO₄^2-)，0.03mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液与0.01mol·L^-1的NH₄HSO₄溶液等体积混合，设溶液体积为1L，则反应生成BaSO₄0.01mol，剩余Ba²⁺的物质的量为0.02mol，溶液中Ba²⁺的浓度为0.01mol·L^-1，则c(SO₄^2-)=K_sp/c（Ba²⁺）="x/0.01mol/L=100" x mol/L