Question

【題目】某結晶水合物A含有兩種陽離子和一種陰離子．將溶有90.60gA的水溶液分成兩等份，向第一份逐滴加入NaOH溶液，溶液先出現白色沉淀后完全溶解，此過程中產生2.24L（標準狀況）刺激性氣味的氣體．向第二份加入過量的Ba（OH）2溶液，過濾，用稀硝酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體46.60g． 請回答以下問題：
（1）A的摩爾質量為 ．
（2）試通過計算確定該結晶水合物的化學式為 ．
（3）若第二份加入75.00mL2.00molL﹣1的Ba（OH）2溶液，則得到的沉淀質量為 ．

Answer 1

【答案】
（1）453g/mol
（2）NH4Al（SO4）2?12H2O[或（NH4）2SO4?Al2（SO4）3?24H2O]
（3）42.75g
【解析】解：（1）一份加入足量Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀，過濾，用稀硝酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體46.6g，說明含有硫酸根離子；加入NaOH溶液，一段時間后有氣體逸出，該氣體有刺激性氣味，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，該氣體是氨氣，證明一定含有NH4+；向其中一份逐滴加入NaOH溶液，開始發現溶液中出現白色沉淀并逐漸增多，最后白色沉淀逐漸減少并最終消失，證明一定含有Al3+ ， 由題中信息可知45.3g的該結晶水合物中：n（SO42﹣）= ，n（NH4+）=n（NH3）= ，根據離子化合物中陰、陽離子電荷平衡的原理：n（NH4+）+3n（Al3+）=2n（SO42﹣）可得：n（Al3+）= （2×0.2mol﹣0.1 mol）=0.1 mol，根據質量守恒可知45.3g該結晶水化合物中含有水的物質的量為：n（H2O）= =1.2mol，所以該結晶水合物中：m（NH4+）：n（Al3+）：n（SO42﹣）：n（H2O）=0.1mol：0.1mol：0.2mol：1.2mol=1：1：2：12，
故該結晶水合物的化學式為：NH4Al（SO4）212H2O[或（NH4）2SO4Al2（SO4）324H2O]，其摩爾質量為453g/mol，
所以答案是：453g/mol；（2）根據（1）可知該結晶水合物的化學式為NH4Al（SO4）212H2O[或（NH4）2SO4Al2（SO4）324H2O]，
所以答案是：NH4Al（SO4）212H2O[或（NH4）2SO4Al2（SO4）324H2O]；（3）45.3g晶體的物質的量= ，n（Ba（OH）2）=2.0mol/L×0.075L=0.15mol，n（NH4Al（SO4）2）：n（Ba（OH）2）=0.1mol：0.15mol= ＞ ，所以氫氧化鋇不足量，根據原子守恒知，生成n（BaSO4）=n（Ba（OH）2）=0.15mol，生成n（Al（OH）3）= n（Ba（OH）2）=0.1mol，所以沉淀的質量=0.15mol×233g/mol+0.1mol×78g/mol=34.95g+7.8g=42.75g，
所以答案是：42.75g．