Question

【題目】Ⅰ．某混合物的無色溶液中，可能含有以下離子中的若干種：K＋、Ca2＋、Fe3＋、NH4+、Cl－、CO32－和SO42－。現每次取10.00mL進行實驗：

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；

②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體448mL（標準狀況下）；

③第三份加入足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，過濾、干燥，得到固體4.30g，該固體經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余2.33g。

（1）c(CO32－)=______mol·L1；

（2）某同學認為該溶液中一定存在K＋，濃度范圍是_________________；

（3）根據以上實驗，某離子可能存在。檢驗該離子是否存在的方法是___________________________；

（4）寫出③中固體加入足量鹽酸洗滌的離子方程式________________________________。

Ⅱ．四種物質有如下相互轉化關系：

（5）若化合物A是紅棕色粉末狀固體，化合物B是一種既可以與強酸溶液反應又可以與強堿溶液反應的氧化物，則該反應的化學方程式為____________________；

（6）若甲是活潑金屬，化合物B是強堿，則該反應的離子方程式為____________；

（7）若乙是黑色固體，化合物B是優質的耐高溫材料。則該反應的化學方程式為____________________；

（8）若化合物A可作光導纖維材料，乙是一種重要的半導體材料。則該反應的化學方程式為____________________。

Answer 1

【答案】 1 ≥2 molL1 取少量原溶液置于試管中，加足量硝酸鋇溶液過濾，取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在氯離子，否則無氯離子 BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑（或2K＋2H2O=2K＋＋2OH－＋H2↑） 2Mg＋CO22MgO＋C SiO2＋2CSi＋2CO↑

【解析】無色溶液中不存在Fe3＋，①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生，則Cl－、CO32－和SO42－至少含有一種；②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體448mL（標準狀況下），氣體是氨氣，物質的量是0.02mol，因此含有0.02mol NH4+；③第三份加入足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，過濾、干燥，得到固體4.30g，該固體經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余2.33g，所以一定存在CO32－和SO42－，因此不能存在Ca2＋。其中硫酸根的物質的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，碳酸鋇的質量是4.30g－2.33g＝1.97g，則碳酸根離子的物質的量是1.97g÷197g/mol＝0.01mol。

（1）c(CO32－)＝0.01mol÷0.01L＝1.0 mol·L1；（2）根據電荷守恒可知陰離子所帶電荷數大于陽離子所帶電荷數，所以該溶液中一定存在K＋。銨根的濃度是2.0mol/L，硫酸根的濃度是1.0mol/L，由于氯離子不能確定，則K＋濃度范圍是≥2 molL1；（3）根據以上實驗可知氯離子可能存在，檢驗該離子是否存在的方法是取少量原溶液置于試管中，加足量硝酸鋇溶液過濾，取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在氯離子，否則無氯離子；（4）③中固體加入足量鹽酸洗滌時碳酸鋇溶解，反應的離子方程式為BaCO3+2H+＝Ba2++H2O+CO2↑。（5）若化合物A是紅棕色粉末狀固體，化合物B是一種既可以與強酸溶液反應又可以與強堿溶液反應的氧化物，則該反應是金屬鋁與氧化鐵的鋁熱反應，反應的化學方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；（6）若甲是活潑金屬，化合物B是強堿，則該反應是鈉或與水的反應，反應的離子方程式為2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑或2K＋2H2O=2K＋＋2OH－＋H2↑；（7）若乙是黑色固體，化合物B是優質的耐高溫材料，則該反應是鎂在二氧化碳中燃燒，反應的化學方程式為2Mg＋CO22MgO＋C；（8）若化合物A可作光導纖維材料，乙是一種重要的半導體材料，則該反應是碳與二氧化硅的反應，反應的化學方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑。