Question

8．雾霾严重影响人们的生活与健康．某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO4^2-、NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-，某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后获得试样溶液，设计并完成了如下的实验：

回答下列问题：
（1）气体X是NH₃（图中气体体积都己换算成标准状况）．
（2）沉淀BBaSO₄，在沉淀A中加入足量稀盐酸后，溶解的沉淀是BaCO₃．
（3）试样中肯定不存在的离子是Mg²⁺、Fe³⁺，不能确定是否存在的离子是Cl^-．
（4）滤液M在酸性条件下与铜片的反应中，还原产物是NO．
（5）将实验中得到的气体Y全部通入10mL1.2mol•L^-1的氢氧化钠溶液中，所得溶液中含有阴离子主要有HCO₃^-、CO₃^2-．

Answer 1

分析 加入氢氧化钡，生成气体，说明含有NH₄⁺，n（NH₃）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，生成沉淀4.88g，加入盐酸剩余沉淀2.33g，为硫酸钡，且生成0.224L气体，应为二氧化碳，则n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，则一定存在NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，则不存在Mg²⁺、Fe³⁺，由电荷守恒可知含有Na⁺，滤液加入酸，且加入铜片生成气体变为红棕色，说明含有NO₃^-，以此解答该题．

解答 解：加入氢氧化钡，生成气体，说明含有NH₄⁺，n（NH₃）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，生成沉淀4.88g，加入盐酸剩余沉淀2.33g，为硫酸钡，且生成0.224L气体，应为二氧化碳，则n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，则一定存在NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，则不存在Mg²⁺、Fe³⁺，由电荷守恒可知含有Na⁺，滤液加入酸，且加入铜片生成气体变为红棕色，说明含有NO₃^-，
（1）由以上分析可知X为NH₃，故答案为：NH₃；
（2）沉淀B为BaSO₄，在沉淀A中加入足量稀盐酸后，溶解的沉淀是BaCO₃，故答案为：BaSO₄；BaCO₃；
（3）因存在CO₃^2-，则一定不存在Mg²⁺、Fe³⁺，因Na⁺的物质的量不能确定，从电荷守恒的角度不能确定是否存在Cl^-，则故答案为：Mg²⁺、Fe³⁺；Cl^-；
（4）滤液M在酸性条件下与铜片的反应中，生成的气体在试管口被氧化生成红棕色的二氧化氮，则生成NO，故答案为：NO；
（5）n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，n（NaOH）=1.2mol/L×0.01L=0.012mol，首先发生CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，然后发生CO₂+Na₂CO₃+H₂O=2NaHNa₂CO₃，反应后溶液中才能在的阴离子为HCO₃^-、CO₃^2-，
故答案为：HCO₃^-、CO₃^2-．

点评 本题考查较为综合，涉及物质的检验，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握反应的现象，结合反应的现象推断，难度中等．