Question

【题目】有一瓶白色固体，取少量置于试管中加热，固体逐渐消失，放出水蒸气和其他两种气体，试管内除试管口有少量水珠外，没有任何残留物。取0.350 g这种固体跟过量的碱液反应，生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，这些气体正好能和30.0 mL 0.100 mol·L-1 H2SO4完全反应；另取0.350 g该固体跟足量盐酸反应，放出一种无色、无味的气体，将这些气体通入过量的澄清石灰水中，得到0.400 g白色沉淀。

(1)计算0.350 g固体中含有的阴离子和阳离子的物质的量。___________和___________________

(2)根据实验及计算结果确定白色固体是什么?写出判断的依据。______________和__________________________

Answer 1

【答案】 n(CO32-)+n(HCO3-)=n(CaCO3)=4.00×10-3 mol n(NH4+)=2×0.030 0 L×0.100 mol·L-1=6.00×10-3 mol (NH4)2CO3和NH4HCO3 在(NH4)2CO3中，NH4+和CO32-的物质的量之比为2∶1，在NH4HCO3中，NH4+和HCO3-的物质的量之比为1∶1；该固体中n(NH4+)和[n(CO32-)+n(HCO3-)]的物质的量之比为(6.00×10-3)∶(4.00×10-3)=3∶2，所以该白色固体是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物。

【解析】考查化学计算，固体与碱反应，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明固体中含有铵盐，该固体跟足量盐酸反应，放出一种无色、无味的气体，将这些气体通入过量的澄清石灰水中得到沉淀，此气体为CO2，取少量置于试管中加热，固体逐渐消失，放出水蒸气和其他两种气体，试管内除试管口有少量水珠外，没有任何残留物，此固体可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3或它们的混合物，在(NH4)2CO3中，NH4+和CO32-的物质的量之比为2∶1，在NH4HCO3中，NH4+和HCO3-的物质的量之比为1∶1；该固体中n(NH4+)和[n(CO32-)+n(HCO3-)]的物质的量之比为(6.00×10-3)∶(4.00×10-3)=3∶2，所以该白色固体是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物，根据上述分析，固体中阳离子是NH4＋，即物质的量n(NH4＋)=×0.030 0 L×0.100 mol·L-1=6.00×10-3 mol ，阴离子是CO32－和HCO3－，n(CO32－)＋n(HCO3－)=n(CaCO3)=4.00×10-3 mol。