Question

某無色溶液，由Na⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Cl^-、MnO₄^-、CO₃^2-、NO₃^-中的若干種組成．，現取兩份100mL溶液進行如下實驗：
①第一份小心蒸發得溶質3.08g；
②第二份加足量AgNO₃溶液后，得干燥沉淀5.63g，向沉淀中加入足量鹽酸，生成標準狀況下氣體0.224L．
根據上述實驗回答下列問題：
（1）第二份溶液所得沉淀的成分是

AgCl、Ag₂CO₃

，其物質的量分別是

0.02mol、0.01mol

．
（2）寫出步驟②中所發生的所有反應的離子方程式

2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓，Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，Ag₂CO₃+2H⁺+2Cl^-=2AgCl+H₂O+CO₂↑

．
（3）一定存在的離子是

Na⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-

，其濃度分別是

Na⁺（0.5mol/L）、Cl^-（0.2mol/L）、CO₃^2-（0.1mol/L）、NO₃^-（0.1mol/L）．

．

Answer 1

分析：溶液無色，則一定不存在MnO₄^-，第二份加足量AgNO₃溶液后，得干燥沉淀5.63g，向沉淀中加入足量鹽酸，生成標準狀況下氣體0.224L，則說明原溶液中含有CO₃^2-，
則一定不存在Ba²⁺、Al³⁺，根據溶液電中性原則，則一定存在Na⁺，以此來確定溶液的組成．

解答：解：溶液無色，則一定不存在MnO₄^-，
第二份加足量AgNO₃溶液后，得干燥沉淀5.63g，向沉淀中加入足量鹽酸，生成標準狀況下氣體0.224L，
則說明原溶液中含有CO₃^2-，且n（CO₃^2-）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
則m（Ag₂CO₃）=0.01mol×276g/mol=2.76g＜5.63g，
所以：溶液中還有Cl^-，n（Cl^-）=n（AgCl）=

5.63g-2.76g

143.5g/mol

=0.02mol，
步驟②中所發生的所有反應的離子方程式有：2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓，
Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
Ag₂CO₃+2H⁺+2Cl^-=2AgCl+H₂O+CO₂↑．
所以原溶液中含有n（NaCl）=0.02mol，n（Na₂CO₃）=0.01mol，
m（NaCl）=0.02mol×58.5g/mol=1.17g，
n（Na₂CO₃）=0.01mol×106g/mol=1.06g．
則有：1.17g+1.06g=2.23g＜3.08g，
所以溶液中還應含有NO₃^-，
則：n（NO₃^-）=n（NaNO₃）=

3.08g-2.23g

85g/mol

=0.01mol，
n（Na⁺）=0.01mol×2+0.02mol+0.01mol=0.05mol，
故答案為：（1）AgCl、Ag₂CO₃；0.02mol、0.01mol；
（2）2Ag⁺+CO₃^2-=Ag₂CO₃↓，Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，Ag₂CO₃+2H⁺+2Cl^-=2AgCl+H₂O+CO₂↑；
（3）Na⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-；Na⁺（0.5mol/L）、Cl^-（0.2mol/L）、CO₃^2-（0.1mol/L）、NO₃^-（0.1mol/L）．

點評：本題注重的不僅僅是離子之間的反應，更應注重在題設條件下離子之間的隱含反應，如過量的試劑帶來的反應，如離子反應后新生成離子的反應，要把離子反應與實驗現象“瞻前顧后”結合起來分析．