Question

4．现有五种物质A、B、C、D、E，其中有一种是碱，四种是盐，溶于水后电离可以产生下表中的离子：

阳离子	Na+　　　　　H+　　　　　Ba2+
阴离子	OH-　　　　CO32-　　　　SO42-

为鉴别它们，分别完成以下实验，其结果如下：
①A溶液与B溶液反应生成无色气体X，气体X可以和C溶液反应生成沉淀E，沉淀E可与B溶液反应，但反应很快停止；
②B溶液与 C溶液反应生成白色沉淀D，沉淀D不溶于稀硝酸．
请根据上述实验结果，填空：
（1）写出下列物质的名称：X二氧化碳．
（2）鉴别B在溶液中产生的阴离子的实验操作方法是取少量生B的溶液于试管，先加入盐酸，再加入BaCl₂溶液，生成白色沉淀，则溶液中含有SO₄^2-．
（3）完成以下水溶液中的反应的离子方程式：
A溶液与B溶液反应：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O
B与C反应至溶液呈中性：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=2H₂O+BaSO₄↓
（4）D 与E的混合物ag，加入足量盐酸，反应完毕生成标准状况时的气体 bL，则D在混合物中的质量分数为$\frac{（22.4a-197b）}{22.4a}$×100%．

Answer 1

分析 生成的气体只有CO₂符合，发生的反应为2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，CO₂气体可以和C溶液反应生成沉淀E，则C为Ba（OH）₂，沉淀E为BaCO₃，与B溶液反应，则B为NaHSO₄，所以A为Na₂CO₃，B与C反应生成的白色沉淀D为硫酸钡，根据物质的性质和反应的有关方程式解答该题．

解答 解：生成的气体只有CO₂符合，发生的反应为2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，CO₂气体可以和C溶液反应生成沉淀E，则C为Ba（OH）₂，沉淀E为BaCO₃，与B溶液反应，则B为NaHSO₄，所以A为Na₂CO₃，B与C反应生成的白色沉淀D为硫酸钡，
（1）生成的气体只有CO₂符合，发生的反应为 2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，CO₂名称为二氧化碳，故答案为：二氧化碳； 
（2）B为NaHSO₄，在溶液中完全电离生成Na⁺、H⁺和SO₄^2-，电离方程式为NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，检验SO₄^2-时，取B溶液少量，先加盐酸，无明显现象，再加BaCl₂溶液产生白色沉淀，
故答案为：取少量生B的溶液于试管，先加入盐酸，再加入BaCl₂溶液，生成白色沉淀，则溶液中含有SO₄^2-；
（3）A为Na₂CO₃，B为NaHSO₄，A溶液与B溶液反应的实质为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，
B溶液与C溶液反应至中性的离子方程式为2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=2H₂O+BaSO₄↓，
故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=2H₂O+BaSO₄↓；
（4）D与E的混合物ag，加入足量盐酸，发生的反应为BaCO₃+2HCl=CO₂↑+BaCl₂+H₂O，
n（CO₂）=$\frac{b}{22.4}$mol，n（BaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{b}{22.4}$mol，
m（BaCO₃）=$\frac{b}{22.4}$mol×197g/mol=$\frac{197b}{22.4}$g，
m（BaSO₄）=ag-$\frac{197b}{22.4}$g，
所以：w（BaSO₄）=$\frac{a-\frac{197b}{22.4}}{a}$×100%=$\frac{（22.4a-197b）}{22.4a}$×100%，
故答案为：$\frac{（22.4a-197b）}{22.4a}$×100%．

点评 本题考查离子的推断，为高频考点，把握常见离子之间的反应、白色沉淀的判断为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，题目难度不大．