Question

8．已知任何固体或溶液中电荷显中性．某固体可能含有Ba²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、Na⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验：
（1）一份固体溶于水得到无色透明溶液，加入足量的BaCl₂溶液，得到沉淀6.63g，在沉淀中加入过量的稀盐酸，仍有4.66g沉淀；
（2）另一份固体与过量的NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L（标准状况）．
下列说法正确的是（　　）

• A． 该固体中只含有NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-
• B． 该固体中一定没有Cu²⁺、Na⁺、Ba²⁺、Cl^-
• C． 该固体中一定含有NH₄⁺、Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-
• D． 根据以上实验，无法确定该固体中含有Na⁺

Answer 1

分析 （1）一份固体溶于水得无色透明溶液，说明不含Cu²⁺；加入足量BaCl₂溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀，说明沉淀部分溶于盐酸，一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，则一定不含Ba²⁺；4.66g为硫酸钡，其物质的量=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，碳酸钡沉淀的物质的量=$\frac{6.63g-4.66g}{197g/mol}$=0.01mol；
（2）另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L，该气体为氨气，说明原溶液中含有铵根离子，物质的量=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，结合电荷呈电中性分析．

解答 解：（1）一份固体溶于水得无色透明溶液，说明不含Cu²⁺；加入足量BaCl₂溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀，说明沉淀部分溶于盐酸，一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，则一定不含Ba²⁺；4.66g为硫酸钡，其物质的量=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，碳酸钡沉淀的物质的量=$\frac{6.63g-4.66g}{197g/mol}$=0.01mol；
（2）另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L，该气体为氨气，说明原溶液中含有铵根离子，物质的量=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，
根据分析可知，每份溶液中含有0.02molSO₄^2-、0.01molCO₃^2-、0.03molNH₄⁺，显然阴离子所带负电荷浓度大于阳离子所带正电荷，说明原溶液中还一定含有Na⁺，无法确定是否含有Cl^-，
A．该固体中不一定含有Cl^-，故A错误；
B．该固体中一定没有Cu²⁺、Ba²⁺，可能含有Cl^-，故B错误；
C．根据分析可知，该固体中一定含有NH₄⁺、Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，故C正确；
D．根据固体呈电中性可知，一定含有Na⁺，故D错误；
故选C．

点评 本题考查常见离子的检验方法，题目难度中等，根据“固体或溶液中电荷显中性”推断钠离子为解答关键，注意掌握常见离子的性质及检验方法，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力．