题目内容

某实验小组对一种白色固体化合物进行了如下实验探究:

通过对比分析该小组得出以下结论:
(1)写出D的化学式______.
(2)若固体A不含氢元素其化学式是______,若固体A中含氢元素则A物质的化学式是______.
(3)为了进一步确定固体A中是否含氢元素,该小组的同学经过思考后想到碳酸氢钠加热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠加热不易分解;硬水中含有碳酸氢钙、碳酸氢镁等可溶性钙、镁的化合物.于是他们知道了确定A物质组成的两种方法,请你帮他们补充完整方案一,并写出你的设计方案(方案二):
 步骤现象和结论
方案一取少量A固体放入试管中,并塞上带导管的橡皮塞,将导管伸入石灰水中,给试管加热.若观察到试管壁有______,石灰水变______,则证明含有氢元素,写出A受热分解的化学方程式______
 K2CO3+H2O+CO2↑
【答案】分析:白色沉淀D不溶于稀硝酸,根据前面的反应物硝酸钡可确定D的成份;根据溶液B和硝酸钡反应生成D和硝酸钾可确定B的成份;气体C通入石灰水会产生白色沉淀,可确定C的成份;根据B和C的成份可确定A的成份.
(1)根据上述分析可确定D的成份,根据化学式的写法特点写出该物质的化学式.
(2)根据检验碳酸根离子和检验碳酸氢根离子的方法进行分析.
(3)碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳,由此我们可知道碳酸氢钾加热也会生成碳酸钾、水和二氧化碳;
碳酸钾和碳酸氢钾的区别是碳酸钾中含有的是碳酸根离子,而碳酸氢钾中含有的是碳酸氢根离子,碳酸根离子遇到钙离子会生成白色沉淀,而碳酸氢根离子遇到钙离子不会生成白色沉淀.
解答:解:白色沉淀D不溶于稀硝酸,我们现在所学的不溶于稀硝酸的酸只有两种:氯化银和硫酸钡,根据前面的反应物硝酸钡可确定白色沉淀D为硫酸钡;B和硝酸钡反应生成D硫酸钡和硝酸钾,可确定B为硫酸钾;气体C通入石灰水会产生白色沉淀,可确定C为二氧化碳;向固体A中加入稀硫酸会产生二氧化碳,可确定A中含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,根据A和硫酸反应的另一种生成物硫酸钾可确定A为碳酸钾或碳酸氢钾.
(1)根据上述分析可知D为硫酸钡,其化学式为BaSO4.故答案为:BaSO4
(2)根据上述分析可知A为碳酸钾或碳酸氢钾,碳酸钾中不含氢元素,碳酸氢钾中含有氢元素.故答案为:K2CO3;KHCO3
(3)根据碳酸氢钠受热分解的反应我们可知碳酸氢钾加热生成碳酸钾、水和二氧化碳,若A为碳酸氢钾的话,加热可看到的现象是:试管壁有水珠出现,石灰水变浑浊;若A为碳酸钾,加入氯化钙溶液生成碳酸钙白色沉淀,若A为碳酸氢钾,加入氯化钙溶液无白色沉淀生成.
故答案为:水珠生成;浑浊;2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑;取少量A溶于水,加入氯化钙溶液;若无白色沉淀生成,则是碳酸氢钾.
点评:本题主要考查了学生解决实验探究物质的组成成份的能力,解题关键是:知道不溶于稀硝酸的沉淀有氯化银和硫酸钡,知道检验碳酸根离子和碳酸氢根离子的方法,知道碳酸钙不溶于水而碳酸氢钙溶于水.
练习册系列答案
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21、某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别,它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠四种物质的一种.可供使用的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管.请利用提供的实验用品,鉴别出四种物质,并完成实验报告:

发现问题
做完实验②后,该小组在网上查阅资料的时候发现,用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO42-时,亚硫酸根离子(SO32-)的存在干扰了SO42-的检验.如往亚硫酸钠(Na2SO3)溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成,再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀.
提出问题
若某无色溶液中可能含有硫酸根离子(SO42-)与亚硫酸根离子(SO32-)中的一种或两种,该如何检验?
查阅资料
亚硫酸钡(BaSO3)是无色晶体或白色粉末,微溶于水,在水中是白色沉淀.中性或碱性条件下NO3-不能和SO32-反应,但在酸性条件下,NO3-能和H+反应相遇时(HNO3)具有强氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-.往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应,生成有刺激性的气体.
猜想
该无色溶液中含有(1)SO42-(2)SO32-(3)
SO42-和SO32-
.
实验探究
请你将下列实验填写完整.
写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式:
Na2SO3+Ba(NO3)2=BaSO3+2NaNO3
.
得出结论
要鉴别一种离子的存在,必须排除其它离子的干扰,不然会得出错误的结论.

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