若9.6g不純的(NH4)2CO3粉末樣品[含的雜質可能是(1)NH4HCO3,(2)Na2CO3,(3)SiO2跟足量稀H2SO4反應,共收集到4.5g CO2,且溶液中有殘留不溶物.則樣品中( )
A.肯定含有(1)、(2)、(3)
B.肯定含有(1)、(3),可能含有(2)
C.肯定含有(1)、(3),肯定不合(2)
D.肯定含有(1)、(2),可能含有(3)
【答案】分析:不純的(NH4)2CO3樣品與足量鹽酸反應后,溶液中殘留有不溶物,說明樣品中含有不能與鹽酸發生反應且不溶于水的固體物質;可判斷樣品中一定含有③SiO2雜質;
假設9.6g樣品全部為(NH4)2CO3,根據反應的化學方程式可確定完全反應后產生二氧化碳質量為4.4g;而實際產生二氧化碳小于4.5g為4.4g,說明碳酸鈣不純,含有等質量的物質與鹽酸反應放出二氧化碳質量大于(NH4)2CO3的碳酸鹽;
根據以上分析,結合NH4HCO3、Na2CO3與鹽酸反應放出二氧化碳的質量關系,對所做的結論進行判斷,找出正確的判斷.
解答:解:不純的(NH4)2CO3樣品與足量鹽酸反應后,溶液中殘留有不溶物;而(1)NH4HCO3,(2)Na2CO3,(3)SiO2等雜質中只有SiO2不能與鹽酸發生反應,因此,樣品中一定含有(3)SiO2;
由下列的關系式或知:
(NH4)2CO3~CO2 NH4HCO3~CO2 Na2CO3~CO2
96 44 79 44 106 44
等質量的 NH4HCO3、(NH4)2CO3、碳酸鈉與足量鹽酸放出二氧化碳的質量由大到小的關系為:NH4HCO3>(NH4)2CO3>Na2CO3;
假設9.6g樣品全部為(NH4)2CO3,根據反應的化學方程式可確定完全反應后產生二氧化碳質量為4.4g;而實際產生二氧化碳大于4.4g為4.5g,說明不純的碳酸鈣中含有等質量的物質與鹽酸反應放出二氧化碳質量大于(NH4)2CO3的碳酸鹽;因此,樣品中一定含有NH4HCO3;綜上所述,不純的碳酸鈣樣品中一定含有①MgCO3和③SiO2,可能含有②K2CO3.由以上分析可知:
A、Na2CO3的存在不能確定,是可能存在的,故A錯誤;
B、肯定含有(1)、(3),可能含有(2),符合題意,故B正確;
C、Na2CO3的存在不能確定,故C錯誤;
D、SiO2是一定存在的,故D錯誤.
故選B.
點評:等質量的碳酸鹽與足量酸反應放出二氧化碳的質量關系可通過對比碳酸鹽中碳酸根的含量進行比較,碳酸根含量大放出二氧化碳氣體多.