Question

17．有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子：（每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复）
阳离子：K⁺、Na⁺、Ba²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$
阴离子：AlO${\;}_{2}^{-}$、Cl^-、OH^-、SO${\;}_{4}^{2-}$
已知：A、C溶液呈碱性，浓度相同时C溶液pH大，B溶液呈酸性，D溶液焰色反应呈黄色；C溶液和D溶液相遇时生成白色沉淀，A、B的浓溶液混合时既有白色沉淀，又有刺激性气味的气体生成．
（1）A的化学式是KAlO₂；
（2）用离子方程式表示B溶液显酸性的原因NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（3）写出A溶液和B溶液反应的离子方程式：NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑；
（4）25℃时pH=10的A溶液中水的电离程度＞pH=10的C溶液中水的电离程度（填写“＞”、“＜”、“=”）；
（5）25℃时在一定体积0.1mol•L^-1C溶液中，加入一定体积的0.1mol•L^-1 盐酸时，混合溶液pH=13，则C溶液与盐酸的体积比是2：1；（溶液混合时体积变化忽略不计）
（6）将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 由D溶液焰色反应呈黄色，D中含钠离子，B溶液呈酸性，B中含硫酸根离子，由A、C溶液呈碱性，浓度相同时C溶液pH大，则A为KAlO₂，C为Ba（OH）₂，C溶液和D溶液相遇时生成白色沉淀，则D为Na₂SO₄，A、B的浓溶液混合时既有白色沉淀，又有刺激性气味的气体生成，B为NH₄Cl，A、B相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和氨气，以此来解答．

解答 解：由D溶液焰色反应呈黄色，D中含钠离子，B溶液呈酸性，B中含硫酸根离子，由A、C溶液呈碱性，浓度相同时C溶液pH大，则A为KAlO₂，C为Ba（OH）₂，C溶液和D溶液相遇时生成白色沉淀，则D为Na₂SO₄，A、B的浓溶液混合时既有白色沉淀，又有刺激性气味的气体生成，B为NH₄Cl，A、B相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和氨气，
（1）由上述分析可知A为KAlO₂，故答案为：KAlO₂；
（2）B为硫酸铵，铵根离子水解显酸性，水解离子反应为NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（3）A溶液和B溶液反应的离子方程式为NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑，故答案为：NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓+NH₃↑；
（4）A水解促进水的电离，而C为强碱，抑制水的电离，则25℃时pH=10的A溶液中水的电离程度＞pH=10的C溶液中水的电离程度，故答案为：＞；
（5）混合溶液pH=13，则碱过量，设C溶液与盐酸的体积分别为x、y，则$\frac{x×0.1mol/L×2-y×0.1mol/L}{x+y}$=0.1，解得x：y=2：1，故答案为：2：1；
（6）将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合，物质的量相同，设NH₄Cl、Ba（OH）₂均为1mol，n（OH^-）在1～2mol之间，n（Ba²⁺）=n（Cl^-）=1mol，n（NH₄⁺）略小于1mol，溶液显碱性n（H⁺）最小，则离子浓度大小为c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺），
故答案为：c（OH^-）＞c（Ba²⁺）=c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、盐类水解、pH的计算等为解答的关键，侧重分析、计算及推断能力的考查，注意反应原理的综合应用，题目难度不大．