Question

6．甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質，分別由NH₄⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、H⁺、OH^-、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的不同陽、陰離子各一種組成，已知：
①將甲溶液分別與其他三種物質的溶液混合，均有白色沉淀生成；
②0.1mol/L乙溶液中c（H⁺）＞0.1mol/L；
③向丙容器中滴入AgNO₃溶液有不溶于稀HNO₃的白色沉淀生成．
（1）甲是Ba（OH）₂，乙是H₂SO₄，丙是MgCl₂，丁是（NH₄）₂CO₃．
（2）50mL含Na₂SO₄、Na₂CO₃的混合溶液中加入過量的甲溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中加入過量的稀HNO₃充分反應后，沉淀減少到4.66g，并有氣體產生．
a、寫出產生氣體的離子方程式BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
b、混合溶液中Na⁺的物質的量的濃度是2.8mol/L．

Answer 1

分析 ①將甲溶液分別與其他三種物質的溶液混合，可以形成白色沉淀的只有BaSO₄、BaCO₃、Mg（OH）₂，因此甲只能是Ba（OH）₂；
②0.1mol/L乙溶液中c（H⁺）＞0.1mol/L，說明乙為二元酸，只能是硫酸；
③向丙溶液中滴入AgNO₃溶液有不溶于稀HNO₃的白色沉淀生成，說明丙是MgCl₂，則丁為（NH₄）₂CO₃，以此解答該題．

解答 解：①將甲溶液分別與其他三種物質的溶液混合，可以形成白色沉淀的只有BaSO₄、BaCO₃、Mg（OH）₂，因此甲只能是Ba（OH）₂；
②0.1mol/L乙溶液中c（H⁺）＞0.1mol/L，說明乙為二元酸，只能是硫酸；
③向丙溶液中滴入AgNO₃溶液有不溶于稀HNO₃的白色沉淀生成，說明丙是MgCl₂，則丁為（NH₄）₂CO₃，
（1）由以上分析可知甲是Ba（OH）₂，乙是H₂SO₄，丙是MgCl₂，丁是（NH₄）₂CO₃，故答案為：Ba（OH）₂；H₂SO₄；MgCl₂；（NH₄）₂CO₃；
（2）a．碳酸鋇與稀硝酸反應生成硝酸鋇、二氧化碳氣體和水，反應的離子方程式為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
b．碳酸鋇能夠溶于稀硝酸，硫酸鋇不溶，依據質量守恒得：n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，
碳酸鋇的質量為：14.51g-4.66g=9.85g，碳酸鋇的物質的量為：$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，根據質量守恒可知：n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，
則n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃）=2×0.02mol+2×0.05mol=0.14mol，
混合溶液中Na⁺的物質的量的濃度是$\frac{0.14mol}{0.05L}$=2.8mol/L，
故答案為：2.8mol/L．

點評 本題考查常見離子的檢驗方法，題目難度中等，試題較為綜合，利用離子之間反應的特征現象正確推斷各種物質為解答本題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及邏輯推理能力，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用．