Question

有一瓶白色固體，取少量置于試管中加熱，固體逐漸消失，放出水蒸氣和其他兩種氣體，試管內(nèi)除管口有少量水珠外，沒有任何殘留物．
取0.350g這種固體跟過量的堿液反應(yīng)，生成一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，這些氣體正好能和30.0mL 0.100mol/L H₂SO₄完全反應(yīng)；
令以0.350g該固體跟足量鹽酸反應(yīng)，放出一種無色、無臭的氣體，將這些氣體通入過量的澄清石灰水中，得到0.400g白色沉淀．
（1）計(jì)算0.350g固體中含有的陰離子和陽離子的物質(zhì)的量．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果確定白色固體是什么？寫出判斷的依據(jù)．

Answer 1

考點(diǎn)：幾組未知物的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量計(jì)算出0.350g該固體中含有銨根離子的物質(zhì)的量；與鹽酸反應(yīng)生成的無色、無味且能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體為二氧化碳，生成的白色沉淀為碳酸鈣，根據(jù)碳酸鈣的物質(zhì)的量可以計(jì)算出白色固體中含有碳酸根或者碳酸氫根離子的物質(zhì)的量，根據(jù)加熱固體后完全分解且沒有殘留物及陰陽離子的物質(zhì)的量之比可以確定該白色固體為碳酸氫銨和碳酸銨混合物，銨根離子、碳酸根和碳酸氫根離子的物質(zhì)的量列式計(jì)算出白色固體的組成．

解答： 解：固體與堿液共熱時(shí)放出能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明有NH₄⁺存在；
固體與酸反應(yīng)所生成的無色無臭氣體能與石灰水作用產(chǎn)生白色沉淀，證實(shí)固體中有CO₃^2-或HCO₃^-；
n（CO₃^2-或HCO₃^-）=n（CaCO₃）=

0.400g

100g/mol

=0.004mol，n（NH₄⁺）=2×n（H₂SO₄）=2×0.100mol/L×0.03L=0.006mol，
該固體中陰陽離子物質(zhì)的量之比為：0.004mol：0.006mol=2：3，
該固體加熱分解后，試管內(nèi)沒有任何殘留物，以及生成除水蒸氣之外只有兩種氣體，說明該固體中不含任何金屬離子和其他酸根離子，
所以該固體為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物，
設(shè)（NH₄）₂CO₃的物質(zhì)的量為x，NH₄HCO₃的物質(zhì)的量為y，根據(jù)銨根離子和C原子守恒得：

x+y=0.004mol 2x+y=0.006mol

，解得：

x=0.002mol y=0.002mol

，
（1）根據(jù)以上分析可知，0.350g固體中含有的陰離子和陽離子的物質(zhì)的量分別為：n（CO₃^2-）=0.002mol，n（HCO₃^-）=0.002mol，n（NH₄⁺）=0.006mol，
答：0.350g固體中含有的陰離子和陽離子的物質(zhì)的量為：n（CO₃^2-）=0.002mol，n（HCO₃^-）=0.002mol，n（NH₄⁺）=0.006mol；
（2）根據(jù)以上計(jì)算可知，該固體為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物，
故答案為：該固體為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物；該固體加熱分解后，試管內(nèi)沒有任何殘留物，以及生成除水蒸氣之外只有兩種氣體，說明該固體中不含任何金屬離子和其他酸根離子，所以該固體為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物．

點(diǎn)評：本題考查了未知物檢驗(yàn)，判斷與計(jì)算相結(jié)合，對學(xué)生的綜合能力要求更高，要注意對基礎(chǔ)知識的整合，同時(shí)又要善于將題分解成若干個(gè)小題，各個(gè)擊破，然后再綜合考慮．