Question

三種可溶性物質A、B、C，其中有一種是堿，兩種是鹽，它們溶于水后電離產生Na⁺、H⁺、Ba²⁺、OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-六種離子．為鑒別它們，分別完成以下實驗．請根據實驗的結果回答問題：
（1）A溶液與B溶液反應可生成氣體X．根據上述六種離子之間的可能反應判斷X的化學式為______，A溶液與B溶液反應的離子方程式為______．
（2）氣體X可以和C溶液反應生成沉淀D，沉淀D可與B溶液反應．則A的化學式為______，B的化學式為______，C的化學式為______．
（3）B溶液與C溶液反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E．B溶液與C溶液反應至中性的離子方程式為______．
（4）D與E的混合物43g，加入足量鹽酸，完全反應生成的氣體2.24L（標準狀況），則E在混合物中的質量分數為______．

Answer 1

（1）生成的氣體只有CO₂符合，發生的反應為 2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
故答案為：CO₂； 2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
（2）CO₂氣體可以和C溶液反應生成沉淀D，則C為Ba（OH）₂，沉淀D為BaCO₃，與B溶液反應，則B為NaHSO₄，所以A為Na₂CO₃，在溶液中完全電離生成Na⁺、H⁺和SO₄^2-，電離方程式為NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，檢驗SO₄^2-時，取B溶液少量，先加鹽酸，無明顯現象，再加BaCl₂溶液產生白色沉淀，
故答案為：Na₂CO₃，NaHSO₄，Ba（OH）₂；
（3）B為NaHSO₄，C為Ba（OH）₂，B溶液與C溶液反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E為BaSO₄，B溶液與C溶液反應至中性的離子方程式為：
2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=2H₂O+BaSO₄↓，
故答案為：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=2H₂O+BaSO₄↓；
（4）D為BaCO₃與E為BaSO₄的混合物43g，加入足量鹽酸，發生的反應為BaCO₃+2HCl=CO₂↑+BaCl₂+H₂O，生成二氧化碳物質的量
n（CO₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
n（BaCO₃）=n（CO₂）=0.1mol，
m（BaCO₃）=0.1mol×197g/mol=19.7g，
m（BaSO₄）=43g-19.7g=23.3g，
所以：w（BaSO₄）=

23.3g

43g

×100%=54.18%，
故答案為：54.18%；