Question

構(gòu)成物質(zhì)的微粒很多，離子就是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒之一，下表是中學化學中常見的幾種離子：

陽離子	K+、Al3+、Ba2+、NH4+
陰離子	Cl-、OH-、SO42-、HCO3-

回答下列問題：
（1）K⁺離子的結(jié)構(gòu)示意圖是

 

，Cl在周期表中的位置是

 

．
（2）將含OH^-離子的溶液滴入濃度均為0.1mol/L的Al³⁺和NH₄⁺的混合溶液中，若測得溶液中NH₄⁺減少了一半，則此時溶液中

 

（填“存在”或“不存在”）大量的Al³⁺．
（3）物質(zhì)A和B分別由上表中的兩種離子組成，將它們分別溶于水中，A的溶液顯酸性，B的溶液顯堿性且B的焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃觀察），將A、B兩溶液混合，既有白色沉淀生成，又有無色無味的氣體生成．則A中含有的陽離子是

 

，B溶液顯堿性的原因是（用離子方程式和必要的文字說明）

 

．
（4）常溫下，將（NH₄）₂CO₃溶于水，得到含有大量NH₄⁺和CO₃^2-的溶液，往溶液中滴入少量氨水，測得溶液中NH₄⁺和CO₃^2-的濃度比為2：1，則此時該溶液的pH

 

（填“＜”、“=”或“＞”）7．
（5）在微生物作用的條件下，NH₄⁺可被空氣氧化成NO₃^-．寫出該反應的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子方程式的書寫,鹽類水解的應用

專題：離子反應專題

分析：（1）鉀離子核外18個電子，核電荷數(shù)為19，據(jù)此畫出其離子結(jié)構(gòu)示意圖；氯元素核電荷數(shù)為17，位于周期表中第三周期Ⅶ_A；
（2）氫氧化鋁為為兩性氫氧化鋁，氫氧化鋁的堿性小于氨水，所以鋁離子優(yōu)先與氫氧根離子反應，據(jù)此進行判斷；
（3）A的溶液顯酸性，則A中含有弱堿根離子Al³⁺、NH₄⁺，B的溶液顯堿性且B的焰色反應呈紫色，則B中含有陽離子K⁺和陰離子OH^-或HCO₃^-；將A、B兩溶液混合，既有白色沉淀生成，又有無色無味的氣體生成，說明AB中的離子發(fā)生了雙水解反應，據(jù)此推斷出A、B含有的離子；
（4）NH₄⁺和CO₃^2-的濃度比為2：1，而碳酸銨溶液中還存在碳酸氫根離子、氫離子和氫氧根離子，根據(jù)電荷守恒可知，氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，溶液顯示酸性；
（5）NH₄⁺可被空氣氧化成NO₃^-，反應物為銨根離子和氧氣，生成物硝酸根離子，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒定律可知反應產(chǎn)物中還有水和氫離子，據(jù)此寫出反應的離子方程式．

解答： 解：（1）鉀離子核外電子數(shù)為18，其離子結(jié)構(gòu)示意圖為：；Cl的核電荷數(shù)為17，在周期表中的位置為：第三周期Ⅶ_A，
故答案為：；第三周期Ⅶ_A；
（2）由于一水合氨的堿性強于氫氧化鋁，所以向含有銨離子、鋁離子的溶液中加入氫氧根離子時，鋁離子優(yōu)先參與反應，鋁離子反應完畢后銨離子才開始反應，所以溶液中NH₄⁺減少了一半，則鋁離子一定不會大量存在，
故答案為：不存在；
（3）物質(zhì)A和B分別由上表中的兩種離子組成，將它們分別溶于水中，A的溶液顯酸性，則A中含有弱堿根離子Al³⁺、NH₄⁺；B的溶液顯堿性且B的焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃觀察），則B中含有陽離子K⁺和陰離子OH^-或HCO₃^-；將A、B兩溶液混合，既有白色沉淀生成，又有無色無味的氣體生成，說明A、B為能夠發(fā)生雙水解的鹽，所以B為KHCO₃，A中一定含有Al³⁺；碳酸氫鉀溶液顯示酸性的原因為：在溶液中電離出K⁺和HCO₃^-，HCO₃^-在溶液中存在水解和電離兩種平衡：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺．由于HCO₃^-的水解程度大于電離程度，所以溶液顯堿性，
故答案為：Al³⁺；B為KHCO₃，在溶液中電離出K⁺和HCO₃^-，HCO₃^-在溶液中存在水解和電離兩種平衡：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-、HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，由于HCO₃^-的水解程度大于電離程度，所以溶液顯堿性；
（4）根據(jù)電荷守恒可知：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（CO₃^2-），由于c（NH₄⁺）=2c（CO₃^2-），則c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（OH^-），所以溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），所以溶液顯示酸性，
故答案為：＜；
（5）在微生物作用的條件下，NH₄⁺可被空氣氧化成NO₃^-，反應中N化合價升高被氧化，空氣中的氧氣化合價降低被還原，根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒定律可以判斷，反應產(chǎn)物為水和氫離子，所以反應的離子方程式為：NH₄⁺+2O₂=NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案為：NH₄⁺+2O₂=NO₃^-+H₂O+2H⁺．

點評：本題考查了原子結(jié)構(gòu)示意圖、鹽的水解原理及其應用、未知物的推斷等知識，題目難度中等，試題涉及的知識點較多，題量稍大，注意掌握常見離子的檢驗方法，其中（4）為易錯點，注意碳酸鉀溶液中還含有碳酸氫根離子，根據(jù)電荷守恒進行判斷即可得出氫離子與氫氧根離子濃度大小，