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     <  
（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）100 x L/mol

解析试题分析：根据实验①及题中提供的离子，可产生刺激性气味的气体的离子只有NH₄⁺，故A、B中有一种含有NH₄⁺，有一种含有OH^-；根据实验②，可确定A中含有OH^-，B中含有NH₄⁺；根据实验③，沉淀乙可溶于A、B，根据提供的离子，该沉淀只能是Al（OH）₃；A可产生两种沉淀，A为Ba（OH）₂，则B为（NH₄）₂SO₄，根据离子共存及物质的可溶性，C为AlCl₃，则D为Na₂CO₃。
（1）A为强碱，B为强碱弱酸盐，稀释相同倍数，A的pH变化大，因此a<b。
（2）加热蒸干AlCl₃溶液时，Al³⁺水解得到Al(OH)₃，再灼烧得到Al₂O₃。
（3）AlCl₃和Na₂CO₃混合，反应的实质是Al³⁺、CO₃^2-水解相互促进，彻底水解。
（4）（NH₄）₂SO₄是强酸弱碱盐，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=x=c(Ba²⁺)·c(SO₄^2-)，0.03mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液与0.01mol·L^-1的（NH₄）₂SO₄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-)===100 x L/mol。
考点：考查元素化合物，离子共存，盐的水解，沉淀溶解平衡，离子方程式书写等内容。