Question

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子．称取两份质量均为45.3 g的该结晶水合物，分别制成溶液．向其中

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子．称取两份质量均为45.3 g的该结晶水合物，分别制成溶液．向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到2.24 L该气体(标准状况)；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失．另一份逐滴加入Ba(OH) 2 溶液，开始现象类似，但最终仍有白色沉淀；过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6 g.请回答以下问题：(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________，阴离子是________．(2)该结晶水合物的化__________________________________________________．(3)假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L － 1 ，请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图．

Answer 1

】(1) NH 4 ＋ 　、Al 3 ＋ 　、SO 4 2 － (2)NH 4 Al(SO 4 ) 2 ·12H 2 O[或(NH 4 ) 2 SO 4 ·Al 2 (SO 4 ) 3 ·24H 2 O] (3)

(1)能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH 3 ，则水合物中有NH 4 ＋ 。加入NaOH溶液，先出现沉淀，后沉淀消失，则水合物中有Al 3 ＋ .加入Ba(OH) 2 先出现沉淀，后沉淀溶解，溶解不完．没有溶解的沉淀不溶于HNO 3 说明含SO 4 2 － 。 (2) n (SO 4 2 － )＝ ＝0.2 mol n (NH 4 ＋ )＝ ＝0.1 mol 根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理： n (NH 4 ＋ )＋3 n (Al 3 ＋ )＝2 n (SO 4 2 － )可得： n (Al 3 ＋ )＝  (2×0.2 mol－0.1 mol)＝0.1 mol n (H 2 O)＝ ＝1.2 mol 该结晶水合物的化学式为NH 4 Al(SO 4 ) 2 ·12H 2 O[或(NH 4 ) 2 SO 4 ·Al 2 (SO 4 ) 3 ·24H 2 O] (3)Al 3 ＋ 完全沉淀消耗 V (NaOH)＝ ＝0.060 L＝60 mL NH 4 ＋ 转化为NH 3 ·H 2 O消耗 V (NaOH)＝ ＝0.020 L＝20 mL Al(OH) 3 完全溶解消耗 V (NaOH)＝20 moL。