Question

已知A、B、C、D四种强电解质溶液，分别含有下列阴阳离子中的各一种，且互不重复：Ba²⁺、H⁺、Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2﹣、NO₃^﹣、SO₄^2﹣、OH^﹣．已知：①A和B反应生成的气体能被D吸收，而A和D反应生成的气体能被B吸收；②向A或D中滴入C，均有白色沉淀产生．另有晶体E的摩尔质量为474g/mol，可用于自来水的净水剂．试判断：

（1）晶体E的名称为          ，用离子方程式和必要的文字说明E可用作净水剂的原理          ．

（2）写出A、B、C的化学式：A          ，B          ，C          ．

（3）写出A与D反应的离子方程式                       ．

（4）将200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，最终生成的白色沉淀质量为      g．

Answer

（1）明矾；明矾溶于水可以发生水解反应：Al3++3H2OAl（OH）3+3H+，生成的胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水目的；

（2）（NH4）2CO3；NaOH；Ba（NO3）2；

（3）CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O；（4）1.56

【解析】有Ba2+、H+、Na+、NH4+、CO32﹣、NO3﹣、SO42﹣、OH﹣离子组成的ABCD四种强电解质，相互间反应能够生成的气体是NH3和CO2，其中NH3能被酸吸收，CO2能被碱溶液吸收，能够生成的沉淀只有BaCO3和BaSO4，现②向A或D中滴入C，均有白色沉淀产生，说明C中含有Ba2+，A和D分别含有CO32﹣或SO42﹣，则B中含有NO3﹣或OH﹣；①A和B反应生成的气体能被D吸收，因D中不可能含有OH﹣，故A和B生成的气体只能是NH3，D中应该含有H+，结合实验②可知D只能是H2SO4，则A中含有CO32﹣，B中含有OH﹣，C中含有NO3﹣，故A为（NH4）2CO3，C为Ba（NO3）2，结合离子不重复可知B为NaOH，另有晶体E的摩尔质量为474g/mol，可用于自来水的净水剂可知E为明矾，化学式为KAl（SO4）2•12H2O；

（1）晶体E为明矾，能用于自来水的净水剂是Al3+水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮物，达到净水的目的，水解反应的离子方程式为，故答案为：明矾；明矾溶于水可以发生水解反应：Al3++3H2OAl（OH）3+3H+，生成的胶体能吸附水中的悬浮物，从而达到净水目的；

（2）化合物A为（NH4）2CO3，B为NaOH，C为Ba（NO3）2；

（3）碳酸铵与硫酸反应生成二氧化碳气体，离子反应式为CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O；

（4）150mL0.2mol/L的明矾溶液中Al3+的物质的量为0.2mol/L×0.15L×1=0.03mol，200mL0.5mol/L的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.5mol/L×0.2L=0.1mol，将200mL0.5mol/L的B溶液加入到150mL0.2mol/L的E溶液中，根据Al3++3OH﹣=Al（OH）3↓可知先生成0.03molAl（OH）3，消耗0.09molNaOH，多余的0.01molNaOH继续溶解Al（OH）3，根据Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，可知剩余0.02molAl（OH）3，其质量为78g/mol×0.02mol=1.56g，故答案为：1.56．