Question

20．A、B、C、D為四種可溶性的鹽，它們的陽離子分別可能是Ba²⁺、Ag⁺、Na⁺、Cu²⁺中的某一種，陰離子分別可能是NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-中的一種．（離子在物質(zhì)中不能重復(fù)出現(xiàn)）
①若把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的四支試管中，只有C鹽的溶液呈藍(lán)色；
②若向①的四支試管中分別加入鹽酸，B鹽的溶液有沉淀生成，D鹽的溶液有無色無味的氣體逸出．
（1）根據(jù)①②實(shí)驗(yàn)事實(shí)可推斷它們的化學(xué)式為：BAgNO₃，DNa₂CO₃；
（2）寫出足量鹽酸與D反應(yīng)的離子方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（3）寫出C與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式：Cu²⁺+2OH^-+Ba²⁺+SO₄^2-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓；
（4）檢驗(yàn)物質(zhì)C中陰離子的方法是：取少量C溶液于試管中，先加鹽酸，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則證明C中陰離子為SO₄^2-；
（5）用一種試劑除去下列各物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)），并寫出離子方程式．
①BaCl₂（HCl）試劑BaCO₃，離子方程式BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
②CO₂（HCl）試劑飽和NaHCO₃溶液，離子方程式HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
③O₂（CO₂）試劑NaOH溶液，離子方程式2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O；
④SO₄^2-（CO₃^2-）試劑稀硫酸，離子方程式CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 給出八種離子，形成四種可溶性物質(zhì)，這個(gè)可以通過一一組合的形式確定可能存在的物質(zhì)，之后結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和顏色限制進(jìn)行繼續(xù)排除，從而最終確定．如Ba²⁺不能和SO₄^2-、CO₃^2-結(jié)合，而只能和NO₃^-、Cl^-；Ag⁺不能和SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-三種離子結(jié)合，而只能和NO₃^-結(jié)合，則一定是BaCl₂、AgNO₃．Cu²⁺不能和CO₃^2-結(jié)合，所以為CuSO₄；Na⁺對(duì)應(yīng)CO₃^2-為Na₂CO₃．即四種物質(zhì)為BaCl₂、AgNO₃、CuSO₄、Na₂CO₃．
①中由于C鹽是藍(lán)色的，所以C為CuSO₄；
②四支試管加入鹽酸，B有沉淀，則B溶液為AgNO₃；而D生成無色氣體，則為二氧化碳，即D為Na₂CO₃，以此來解答；
（1）根據(jù)①②實(shí)驗(yàn)事實(shí)可推斷它們?yōu)橄跛徙y和碳酸鈉；
（2）足量鹽酸與D為Na₂CO₃反應(yīng)生成二氧化碳、氯化鈉和水；
（3）C為CuSO₄與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化銅沉淀；
（4）檢驗(yàn)物質(zhì)C中陰離子為硫酸根離子，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；
（5）①可選用BaCO₃除去HCl；
②HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳；
③二氧化碳是酸性氣體，可選用強(qiáng)堿除去；
④硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，可選用硫酸除去碳酸根離子．

解答 解：由于是可溶性鹽，所以溶液中存在的鹽離子和陰離子對(duì)應(yīng)物質(zhì)一定是可溶性，根據(jù)鹽類物質(zhì)溶解性情況可知：Ba²⁺不能和SO₄^2-、CO₃^2-結(jié)合，而只能和NO₃^-、Cl^-；Ag⁺不能和SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-三種離子結(jié)合，而只能和NO₃^-結(jié)合，則一定是BaCl₂、AgNO₃．Cu²⁺不能和CO₃^2-結(jié)合，所以為CuSO₄，Na⁺對(duì)應(yīng)CO₃^2-為Na₂CO₃．即四種物質(zhì)為BaCl₂、AgNO₃、CuSO₄、Na₂CO₃．
①中由于C鹽是藍(lán)色的，所以C為CuSO₄；
②四支試管加入鹽酸，B有沉淀，則B溶液為AgNO₃；而D生成無色氣體，則為二氧化碳，即D為Na₂CO₃．
綜上所述：A為BaCl₂；B為AgNO₃；C為CuSO₄；D為Na₂CO₃；
（1）由上述分析可知B為AgNO₃，D為Na₂CO₃ ，
故答案為：AgNO₃；Na₂CO₃ ；
（2）鹽酸與D（Na₂CO₃）反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（3）C（CuSO₄ ）與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+2OH^-+Ba²⁺+SO₄^2-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案為：Cu²⁺+2OH^-+Ba²⁺+SO₄^2-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓；
（4）C為CuSO₄，檢驗(yàn)物質(zhì)C中陰離子的方法是取少量C溶液于試管中，先加鹽酸，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則證明C中陰離子為SO₄^2-，故答案為：取少量C溶液于試管中，先加鹽酸，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則證明C中陰離子為SO₄^2-．
（5）①除雜不能引入新的雜質(zhì)，故可選用BaCO₃除去HCl，離子方程式為：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：BaCO₃，BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
②HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，則選擇試劑為飽和NaHCO₃溶液，發(fā)生的離子反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑，
故答案為：飽和NaHCO₃溶液；HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳是酸性氣體，可選用NaOH溶液除去；離子方程式為：2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O，
故答案為：NaOH溶液、2OH^-+CO₂═CO₃^2-+H₂O；
④硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，可選用稀硫酸除去碳酸根離子，離子方程式為：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，
故答案為：稀硫酸、CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握離子之間的反應(yīng)、離子的顏色為解答的關(guān)鍵，注意C為硫酸銅為推斷的突破口，側(cè)重分析、推斷能力的綜合考查，題目難度中等．