Question

15．A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子可能是Ba²⁺、Ag⁺、Na⁺、Cu²⁺中的某一种，阴离子可能是NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-的某一种．
①若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四只试管中，只有C盐的溶液呈蓝色；
②若向①的四只试管中分别加盐酸，B溶液有沉淀产生，D溶液有无色无味气体逸出．
根据①②实验事实可推断它们的化学式为：
（1）A、BaCl₂；B、AgNO₃；C、CuSO₄；D、Na₂CO₃；
（2）写出D与盐酸反应的离子方程式：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑；
（3）某溶液中含有少量的CaCl₂，某学生用过量的D使Ca²⁺离子转化为沉淀而除去，确认D已过量的实验方法是沉淀反应后，用试管取出上层清液，再加入Na₂CO₃溶液，若不产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量．

Answer 1

分析 给出八种离子，形成四种可溶性物质，这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质，之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除，从而最终确定．如Ba²⁺不能和SO₄^2-、CO₃^2-结合，而只能和NO₃^-、Cl^-；Ag⁺不能和SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-三种离子结合，而只能和NO₃^-结合，则一定是BaCl₂、AgNO₃．Cu²⁺不能和CO₃^2-结合，所以为CuSO₄；Na⁺对应CO₃^2-为Na₂CO₃．即四种物质为BaCl₂、AgNO₃、CuSO₄、Na₂CO₃．
①中由于C盐是蓝色的，所以C为CuSO₄；
②四支试管加入盐酸，B有沉淀，则B溶液为AgNO₃；而D生成无色气体，则为二氧化碳，即D为Na₂CO₃，以此来解答．

解答 解：由于是可溶性盐，所以溶液中存在的盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性，根据盐类物质溶解性情况可知：Ba²⁺不能和SO₄^2-、CO₃^2-结合，而只能和NO₃^-、Cl^-；Ag⁺不能和SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-三种离子结合，而只能和NO₃^-结合，则一定是BaCl₂、AgNO₃．Cu²⁺不能和CO₃^2-结合，所以为CuSO₄，Na⁺对应CO₃^2-为Na₂CO₃．即四种物质为BaCl₂、AgNO₃、CuSO₄、Na₂CO₃．
①中由于C盐是蓝色的，所以C为CuSO₄；
②四支试管加入盐酸，B有沉淀，则B溶液为AgNO₃；而D生成无色气体，则为二氧化碳，即D为Na₂CO₃．
（1）综上所述：A为BaCl₂；B为AgNO₃；C为CuSO₄；D为Na₂CO₃，
故答案为：BaCl₂；AgNO₃；CuSO₄；Na₂CO₃；
（2）Na₂CO₃与盐酸反应：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，故答案为：CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑；
（3）CaCl₂和Na₂CO₃反应生成碳酸钙和氯化钠，Na₂CO₃已过量则氯化钙无剩余，可以取向反应后的上层溶液少许，再加入Na₂CO₃溶液，若不产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量．
故答案为：沉淀反应后，用试管取出上层清液，再加入Na₂CO₃溶液，若不产生白色沉淀，则可确认Na₂CO₃已过量．

点评 本题考查无机物的推断，涉及常见离子的性质及检验，为高频考点，把握离子之间的反应、离子的颜色为解答的关键，注意C为硫酸铜为推断的突破口，侧重分析、推断能力的综合考查．