题目内容

9．某溶液中可能含有Na+、NH4+、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-，现进行如下实验：
（1）取一定量的溶液于试管中，加入过量的Ba（NO3）2溶液有白色沉淀生成，过滤出的沉淀部分溶于稀HNO3，并放出5.6L（标况下）无色无味的气体，剩余沉淀4.66g．
（2）取部分滤液，加入过量的NaOH溶液并加热，产生13.6g无色有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
（3）另取部分滤液，加入AgNO3溶液，无明显现象．
根据以上现象，试判断：
①溶液中肯定存在的离子是CO32-、SO42-、NH4+、NO3-；
②溶液中肯定不存在的离子是Cl-；
③溶液中可能存在的离子是Na+； 
④写出实验（1）中沉淀部分溶于稀HNO3并放出无色无味气体的离子方程式：BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
⑤实验（2）中产生气体的离子方程式为NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

分析 某溶液中可能含有Na+、NH4+、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-，
（1）取一定量的溶液于试管中，加入过量的Ba（NO3）2溶液有白色沉淀生成，过滤出的沉淀部分溶于稀HNO3，说明原溶液中即有SO42-还有CO32-，硫酸钡不溶于稀硝酸，碳酸钡溶于稀硝酸，产生二氧化碳气体5.6L（标况下），物质的量为0.25mol，根据原子守恒，原溶液中的CO32-的物质的量为0.25mol；剩余沉淀是硫酸钡，其质量4.66g，硫酸钡的摩尔质量是233g/mol，则其物质的量为0.02mol，同理根据原子守恒可知原溶液中的SO42-的物质的量为0.02mol；
（2）取部分滤液，加入过量的NaOH溶液并加热，产生13.6g无色有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，产生的气体是氨气，13.6g氨气的物质的量为0.8mol，根据原子守恒可知原溶液中NH4+的物质的量为0.8mol；
（3）另取部分滤液，加入AgNO3溶液，无明显现象，证明原溶液中无氯离子．

解答 解：据上面分析得出原溶液中一定有的离子是：NH4+、SO42-、CO32-，一定不含Cl-，溶液中NH4+有0.8mol，则阳离子所带电荷有0.8mol，SO42-有0.02mol，CO32-有0.25mol，则阴离子所带负电荷有0.04mol+0.5mol=0.54mol，根据电荷守恒说明溶液中必须还有其他阴离子，所以NO3-一定有，而Na+可能有，
①溶液中肯定存在的离子是CO32-、SO42-、NH4+、NO3-，
故答案为：CO32-、SO42-、NH4+、NO3-；
②溶液中肯定不存在的离子是Cl-，
故答案为：Cl-；
③溶液中可能存在的离子是Na+，
故答案为：Na+；
④实验（1）中沉淀部分是碳酸钡溶于稀HNO3并放出无色无味气体的离子方程式：BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑，
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑；
⑤实验（2）中产生气体的离子方程式为：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O，
故答案为：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．

点评 本题考查常见离子的检验，除定性实验的判断外，还有定量实验的数据分析，注意电荷守恒的运用，属于易错题．

练习册系列答案
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19．下列操作不能实现实验目的是（　　）
A．目的：浓度对化学反应速率的影响B．目的：配制银氨溶液
加入 1mol/L 1mL硫酸　　
　　
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A．AB．BC．CD．D
20．据报道，在西藏冻土的一定深度下，发现了储量巨大的“可燃冰”，它主要是甲烷和水形成的水合物（CH4•nH2O）．
（1）在常温常压下，“可燃冰”会发生分解反应，其化学方程式是CH4•nH2O=CH4↑+nH2O．
（2）甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油．
①在101KPa时，1.6g CH4（g）与H2O（g）反应生成CO、H2，吸热20.64kJ．则甲烷与H2O（g）反应的热化学方程式：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.4 kJ•mol-1．
②CH4不完全燃烧也可制得合成气：CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）+2H2（g）；
△H=-35.4kJ•mol-1．则从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，合成甲醇的适宜方法为②（填序号）；原因是选择CH4不完全燃烧，制合成气体时，放出热量，同时得到CO：H2为1：2，能恰好完全反应合成甲醇．
（3）利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）△H3
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/（kJ•mol-1）4363431 076465413
由此计算△H1=-99kJ•mol-1，已知△H2=-58kJ•mol-1，则△H3=+41kJ•mol-1．
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②44.8L＜V≤89.6L时，负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-．
17．下列元素的原子既可以通过离子键，又可以通过共价键形成二元化合物的是（　　）
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14．关于氨的下列叙述中，错误的是（　　）
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（1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
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试管a中的现象是放出的气体能使品红溶液褪色，作用是证明二氧化硫有漂白性．
试管b中的现象是放出的气体使紫色石蕊溶液变红，作用是证明二氧化硫有酸性．
（3）如图将铜丝改为可抽动的铜丝符合化学实验“绿色化”的原因是通过调节铜丝的高度，可以控制参加反应的铜与浓硫酸的接触面积），从而控制SO2产生的量，减少SO2的污染．．
18．金属Na、Mg、Al有广泛的应用
（1）金属Na、Mg、Al的金属性，进行了如下实验：
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（2）Na、Mg、Al都可用于制备储氢的金属氢化物．
①NaH是离子化合物，其电子式为Na+[：H]-．能与水发生氧化还原反应此空删去生成H2，该反应的还原剂是NaH．NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂（铁锈的成分表示为Fe2O3），脱锈过程发生反应的化学式为3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH．
②NaAlH4是一种良好的储氢材料．NaAlH4与水反应的化学方程式是NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑．
19．下列化学反应△H最小的是（　　）
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B．NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（浓）═$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）；△H4
C．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq ）+H2O（l）；△H2
D．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa （aq ）+H2O（l）；△H3

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