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

题文

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．

题型：未知 难度：其他题型

答案

】(1) NH₄^＋ 、Al^3＋ 、SO₄^2－
(2)NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O[或(NH₄)₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O]
(3)

解析

(1)能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH₃，则水合物中有NH₄^＋。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HNO₃说明含SO₄^2－。
(2)n(SO₄^2－)＝

＝0.2 mol
n(NH₄^＋)＝

＝0.1 mol
根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理：n(NH₄^＋)＋3n(Al^3＋)＝2n(SO₄^2－)可得：
n(Al^3＋)＝

 (2×0.2 mol－0.1 mol)＝0.1 mol
n(H₂O)＝

＝1.2 mol
该结晶水合物的化学式为NH₄ Al(SO₄)₂·12H₂O[或(NH₄)₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O]
(3)Al^3＋完全沉淀消耗V(NaOH)＝

＝0.060 L＝60 mL
NH₄^＋转化为NH₃·H₂O消耗V(NaOH)＝

＝0.020 L＝20 mL
Al(OH)₃完全溶解消耗V(NaOH)＝20 moL。

考点

据考高分专家说，试题“某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子．.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。

物质的量

物质的量：

物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一（7个基本的物理量分别为：长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量）符号：n
计算公式：物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系：n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M

使用物质的量注意事项：

（1）物质的量表示物质所含指定粒子的多少，物质的量是一个整体，不得简化或增添任何字。
（2）物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子，因此在使用中应指明粒子的名称。

物质的量的相关解法：

问题探究：

（1）1mol氢这种说法正确吗？如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子？
答：使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明离子的种类，1mol氢的说法不正确，因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH₂、1molH⁺。
（2）阿佛加德罗常数和6.02×10²³mol^-1在实际使用上有何区别？
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字，而6.02×10²³mol^-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确，要使用阿佛加德罗常数，而在涉及计算时，则用6.02×10²³mol^-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。