Question

19．某固體中只可能含Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、Cu²⁺、Ba²⁺和Na⁺．探究小組為了確定該固體的組成，取該固體39g進行以下實驗：（填寫表中的空格）

	實驗操作與現象	實驗結論
步驟一	將該固體全部溶于于得無色溶液；	肯定無Cu2+．
步驟二	向上述溶液中加入足量鹽酸，產生無色無味的氣體共收集到2.24L（標準狀況）；	肯定有CO32- 肯定無Ba2+
步驟三	向步驟二所得溶液中繼續加入足量BaCl2溶液，產生沉淀，過濾并洗滌干燥后得46.6g白色沉淀．	肯定有SO42-
步驟四	向步驟三所得濾液中加入AgNO3溶液，得白色沉淀．

（1）步驟二發生反應的離子方程式為2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，步驟四發生反應的離子方程式為Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（2）原固體中含有Na⁺的理由是溶液呈電中性，必須有陽離子，是否含有Cl^-并說明理由碳酸鈉與硫酸鈉質量之和為39g，則不含氯離子．

Answer 1

分析 步驟一中得到無色溶液，一定不含Cu²⁺；
步驟二中加入足量鹽酸，產生無色無味的氣體共收集到2.24L（標準狀況），氣體為CO₂，一定含CO₃^2-，且n（CO₃^2-）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol；由離子之間不能結合生成沉淀可知，一定不含Ba²⁺；
步驟三中繼續加入足量BaCl₂溶液，產生沉淀，過濾并洗滌干燥后得46.6g白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，一定含SO₄^2-，n（SO₄^2-）=$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol；
步驟四中，白色沉淀為AgCl，但步驟二、三中引入氯離子，不能確定原溶液中是否含Cl^-，然后結合電荷守恒來解答．

解答 解：步驟一中得到無色溶液，一定不含Cu²⁺；
步驟二中加入足量鹽酸，產生無色無味的氣體共收集到2.24L（標準狀況），氣體為CO₂，一定含CO₃^2-，且n（CO₃^2-）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol；由離子之間不能結合生成沉淀可知，一定不含Ba²⁺；
步驟三中繼續加入足量BaCl₂溶液，產生沉淀，過濾并洗滌干燥后得46.6g白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，一定含SO₄^2-，n（SO₄^2-）=$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol；
步驟四中，白色沉淀為AgCl，但步驟二、三中引入氯離子，不能確定原溶液中是否含Cl^-，
故答案為：

	實驗操作與現象	實驗結論
步驟一	將該固體全部溶于于得無色溶液；	肯定無Cu2+
步驟二	向上述溶液中加入足量鹽酸，產生無色無味的氣體共收集到2.24L（標準狀況）；	肯定有CO32-， 肯定無Ba2+
步驟三	向步驟二所得溶液中繼續加入足量BaCl2溶液，產生沉淀，過濾并洗滌干燥后得46.6g白色沉淀．	肯定有SO42-
步驟四	向步驟三所得濾液中加入AgNO3溶液，得白色沉淀．

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（1）步驟二發生反應的離子方程式為2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，步驟四發生反應的離子方程式為Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案為：2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（2）原固體中含有Na⁺的理由是溶液呈電中性，必須有陽離子，是否含有Cl^-并說明理由為碳酸鈉與硫酸鈉質量之和0.1mol×106g/mol+0.2mol×142g/mol=39g，則不含氯離子，故答案為：溶液呈電中性，必須有陽離子；碳酸鈉與硫酸鈉質量之和為39g，則不含氯離子．

點評 本題考查無機物的推斷，把握常見離子的檢驗方法、離子反應及電荷守恒為解答的關鍵，側重分析與推斷、應用能力的考查，題目難度不大．