Question

A、B、C、D四種物質溶于水均完全電離，電離出的離子如下表。

陽離子	Na+、Al3+、Ba2+、H+、NH4+
陰離子	SO42-、OH-、CO32-、Cl-

現進行如下實驗：
①足量A溶液與B溶液混合共熱可生成沉淀甲和刺激性氣味氣體；
②少量A溶液與C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液與B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲。
請回答：
（1）A的化學式為_________；室溫時，將pH相等的A溶液與D溶液分別稀釋10倍，pH分別變?yōu)閍和b，則a _______b(填“>”、“=”或“<”）。
（2）加熱蒸干C溶液并灼燒，最后所得固體為_______（填化學式）。
（3）C溶液與D溶液反應的離子方程式為_______。
（4）向B溶液中逐滴加入等體積、等物質的量濃度的NaOH溶液，滴加過程中水的電離平衡將_______（填“正向”、“不”或“逆向”）移動；最終所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為__________________。
（5）已知沉淀甲的K_sp=x。將0.03mol·L^-1的A溶液與0.01mol·L^-1的B溶液等體積混合，混合溶液中酸根離子的濃度為_______ (用含x的代數式表示，混合后溶液體積變化忽略不計）。

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

根據①有刺激性氣味的氣體為氨氣，可知A或B中含有銨離子；結合②和③，A與C生成了沉淀乙，A還能夠與沉淀乙繼續(xù)反應，生成的沉淀乙被A溶解，證明沉淀乙為氫氧化鋁，A中含有氫氧根離子，所以B中含有銨離子，能夠與氫氧根離子結合，反應后生成沉淀的只有鋇離子，所以A為氫氧化鋇；B能夠溶解氫氧化鋁沉淀，B中一定含有氫離子，且能夠完全電離出氫離子，所以B為硫酸氫銨；根據③可知C中含有鋁離子，則C為氯化鋁，最后剩下的D為碳酸鈉，所以A為氫氧化鋇、B為硫酸氫銨、C為氯化鋁、D為碳酸鈉，
（1）A為氫氧化鋇，其化學式為：Ba(OH)₂；碳酸鈉溶液中碳酸根離子存在電離平衡，稀釋后碳酸根離子水解程度增大，溶液中氫氧根離子物質的量增加，氫氧化鋇溶液和碳酸鈉溶液的pH相等，稀釋后氫氧化鋇溶液中氫氧根離子物質的量基本不變，所以稀釋后氫氧化鋇溶液中氫氧根離子濃度小于碳酸鈉溶液中氫氧根離子濃度，溶液的pH：a＜b。
（2）加熱蒸干氯化鋁溶液并灼燒，由于鋁離子水解生成氫氧化鋁和氯化氫，氯化氫具有揮發(fā)性，蒸干后得到了氫氧化鋁，灼燒后達到了氧化鋁。
（3）氯化鋁溶液中鋁離子與碳酸鈉溶液中的碳酸根離子發(fā)生雙水解，反應的離子方程式為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑。
（4）NH₄HSO₄是酸式鹽，溶液顯酸性，滴加NaOH溶液促進了NH₄⁺的水解，因此水的電離平衡正向移動。加入等量的NaOH溶液，所得溶液為等物質的量的Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄的混合溶液，NH₄⁺水解，使溶液顯酸性，因此各離子濃度由大到小的順序為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溶液與0.01mol·L^-1的NH₄HSO₄溶液等體積混合，設溶液體積為1L，則反應生成BaSO₄0.01mol，剩余Ba²⁺的物質的量為0.02mol，溶液中Ba²⁺的濃度為0.01mol·L^-1，則c(SO₄^2-)=K_sp/c（Ba²⁺）="x/0.01mol/L=100" x mol/L