Question

20．某化合物A是一種易溶于水的不含結(jié)晶水鹽，溶于水后可完全電離出三種中學(xué)化學(xué)常見離子，其中有兩種是10電子的陽離子．用A進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取2.370gA溶于蒸餾水配成溶液；向該溶液中逐滴加入一定量的氫氧化鈉溶液，過程中先觀察到產(chǎn)生白色沉淀B，后產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C，氣體不再產(chǎn)生時(shí)沉淀開始溶解，當(dāng)沉淀恰好完全溶解時(shí)共用去氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.050mol．回答下列問題：
（1）請(qǐng)畫出沉淀B中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）化合物A的化學(xué)式為NH₄Al（SO₄）₂；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證A中陰離子取少量A的溶液于試管中，加入足量的稀鹽酸酸化，再加入氯化鋇，若有白色沉淀生成，說明A中的陰離子為硫酸根離子．
（3）向2.370gA的溶液中加入0.02 mol Ba（OH）₂溶液，請(qǐng)寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Ba²⁺+4OH ^-+Al³⁺+NH₄⁺+2SO₄^2-=2BaSO₄↓+NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓．

Answer 1

分析 A與NaOH溶液反應(yīng)，先觀察到產(chǎn)生白色沉淀B，后產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C，氣體不再產(chǎn)生時(shí)沉淀開始溶解，則氣體C為NH₃，白色沉淀B為Al（OH）₃，A中含NH₄⁺、Al³⁺，均為10電子的陽離子，沉淀恰好完全溶解時(shí)共用去氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.050mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，NH₄⁺、Al³⁺為1：1，則A中含陰離子帶2個(gè)單位的負(fù)電荷，且與銨根離子、鋁離子不反應(yīng)，則陰離子可為SO₄^2-，則A為NH₄Al（SO₄）₂，據(jù)此解答．

解答 解：A與NaOH溶液反應(yīng)，先觀察到產(chǎn)生白色沉淀B，后產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體C，氣體不再產(chǎn)生時(shí)沉淀開始溶解，則氣體C為NH₃，白色沉淀B為Al（OH）₃，A中含NH₄⁺、Al³⁺，均為10電子的陽離子，沉淀恰好完全溶解時(shí)共用去氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.050mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，NH₄⁺、Al³⁺為1：1，則A中含陰離子帶2個(gè)單位的負(fù)電荷，且與銨根離子、鋁離子不反應(yīng)，則陰離子可為SO₄^2-，則A為NH₄Al（SO₄）₂．
（1）B中金屬元素為Al，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）由上述分析可知，A為NH₄Al（SO₄）₂，檢驗(yàn)A中陰離子的方法為：取少量A的溶液于試管中，加入足量的稀鹽酸酸化，再加入氯化鋇，若有白色沉淀生成，說明A中的陰離子為硫酸根離子，
故答案為：NH₄Al（SO₄）₂；取少量A的溶液于試管中，加入足量的稀鹽酸酸化，再加入氯化鋇，若有白色沉淀生成，說明A中的陰離子為硫酸根離子；
（3）2.370gA的物質(zhì)的量為$\frac{2.37g}{237g/mol}$=0.01mol，與0.02 mol Ba（OH）₂恰好反應(yīng)生成硫酸鋇、氫氧化鋁、一水合氨，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Ba²⁺+4OH ^-+Al³⁺+NH₄⁺+2SO₄^2-=2BaSO₄↓+NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓，
故答案為：2Ba²⁺+4OH ^-+Al³⁺+NH₄⁺+2SO₄^2-=2BaSO₄↓+NH₃•H₂O+Al（OH）₃↓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，把握銨根離子、鋁離子的檢驗(yàn)為解答的關(guān)鍵，注意陰離子可由電荷守恒分析，側(cè)重分析與推斷能力的綜合考查，題目難度中等．