Question

(16分)對于甲、乙、丙、丁、戊五種溶液有如下信息：
①分別NH₄⁺、Na⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Ag⁺和NO₃^－、Cl^－、SO₄^2-、Br^－、CO₃^2－離子中的各一種組成(不重復)。
②其中甲、丙、戊三種溶液呈酸性，乙溶液呈堿性。
③甲、乙反應生成白色沉淀和氣體，丁可分別與甲、乙、丙反應生成白色沉淀。
請回答下列問題：
⑴用化學式表示出各物質：乙           、丁             。
⑵請用離子方程式表示戊溶液呈酸性的原因：                                。
⑶請用離子方程式表示甲與乙的反應：                                      。
⑷檢驗甲溶液中甲的陰離子的方法是先加               試劑，再加         試劑，觀察到
                現象，證明該陰離子存在。
⑸若丙、丁形成的白色沉淀的溶度積常數K_sp=1.8×10^－20，則將1 L 1mol/L的丙溶液與1 L 1 mol/L的丁溶液混合充分反應后，不考慮溶液混合時的微小體積變化，形成沉淀的陽離子的濃度約為       mol/L。

Answer 1

（1）Na₂CO₃、   BaCl₂ （2）NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺
（3）2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑ （4）足量的鹽酸，  BaCl₂，白色沉淀（5）3.6×10^-20mol·L^-1  

由于Ag^＋只能和NO₃^－共存，所以一定有硝酸銀；根據③可知，產生得白色沉淀是氫氧化鋁，氣體是CO₂，所以再根據②可知，乙是碳酸鈉，甲中含有Al^3＋；又因為丁可分別與甲、乙、丙反應生成白色沉淀，又因為丁顯中性，所以丁是氯化鋇，則甲是硫酸鋁，丙是硝酸銀，因此戊是氯化銨。
（1）略
（2）氯化銨是強酸弱堿鹽，NH₄^＋水解顯酸性，方程式為NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺。
（3）鋁離子水解顯酸性，CO₃^2－水解顯堿性，二者相互促進，所以方程式為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑。
（4）檢驗SO₄^2－時，首先要加入鹽酸，以排除CO₃^2－等干擾，然后再加入氯化鋇溶液，如果出現白色沉淀，說明含有SO₄^2－。
（5）根據方程式BaCl₂＋2AgNO₃=2AgCl↓＋Ba(NO₃)₂可知，氯化鋇是過量的，反應后溶液中氯離子濃度是（2mol－1mol）÷2L＝0.5mol/L，所以根據溶度積常數的表達式可知，Ag^＋濃度是1.8×10^－20÷0.5＝3.6×10^-20mol·L^-1。