Question

A、B、C、D分別是HNO3、Ba(NO3)2、NH4Cl、NaOH四種溶液中的一種。欲將它們一一鑒別，甲、乙、丙分別提出如下方案，請回答有關(guān)問題：

（1）甲同學(xué)用物質(zhì)X一次性鑒別上述四種物質(zhì)，他將適量的X溶液分別加入到四種溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：C溶液變?yōu)樽攸S色；B溶液中有白色沉淀產(chǎn)生；D溶液中有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，同時產(chǎn)生白色沉淀，最終變?yōu)榧t褐色。

B的化學(xué)式是________；D的電子式是________；X的化學(xué)式是________；A溶液中水的電離程度________(填“大于”、“小于”或“等于”)C溶液中水的電離程度。

（2）乙同學(xué)提出用明礬來鑒別上述四種物質(zhì)，寫出能檢驗出NH4Cl溶液所涉及的所有離子方程式：Ba2＋＋SO42-=BaSO4↓、________________________。

（3）丙同學(xué)用MgSO4來鑒別上述四種溶液，在生成的白色沉淀Mg(OH)2 中分別加入HNO3和NH4Cl溶液時，發(fā)現(xiàn)沉淀均溶解。有以下兩種解釋，同時提供下表數(shù)據(jù)：

A．NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解，主要是NH4+水解產(chǎn)生H＋的緣故。

B．NH4Cl溶液能使Mg(OH)2溶解，主要是NH4+結(jié)合OH－的緣故。

0.01 mol·L－1 電解質(zhì)溶液	HF	CH3COOH	HCN	NH3·H2O
酸中H＋或堿 中OH－的濃度/mol·L－1	8.00×10－4	1.32×10－4	1.00×10－4	1.33×10－4

 

若要證明A和B哪一種解釋正確，可以在生成的Mg(OH)2沉淀中加入一種物質(zhì)，這種物質(zhì)的化學(xué)式為__________________。

 

Answer 1

（1）Ba(NO3)2 (NH4)2Fe(SO4)2 大于

（2）Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O、NH4+＋OH－=NH3↑＋H2O

（3）CH3COONH4

【解析】（1）白色沉淀最終變?yōu)榧t褐色，說明X中含有Fe2＋，有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，說明X中含有NH4+。X中不能只含有陽離子，因此結(jié)合“白色沉淀”推斷X中含有SO42-。綜上，X是(NH4)2Fe(SO4)2。稀硝酸與X反應(yīng)時，只有Fe2＋被氧化。根據(jù)題意可確定A、B、C、D依次是NH4Cl、Ba(NO3)2、HNO3、NaOH。NH4Cl水解促進(jìn)水的電離，而HNO3電離出的氫離子抑制水的電離，故前者的電離程度大于后者。（2）分別加入少量明礬，有白色沉淀產(chǎn)生的溶液是Ba(NO3)2，有沉淀生成但立即溶解的溶液是NaOH。再將NaOH加入到另外兩種溶液中，有刺激性氣體產(chǎn)生的是NH4Cl溶液。據(jù)此即可寫出涉及的所有離子方程式。（3）A、B發(fā)生分歧的焦點是：A認(rèn)為NH4+水解使溶液呈酸性，與Mg(OH)2發(fā)生酸堿中和反應(yīng)使其溶解；而B認(rèn)為Mg(OH)2的溶解是由于銨鹽電離出來的NH4+結(jié)合了Mg(OH)2電離出來的OH－，使其電離平衡正向移動，從而使其溶解。因此我們可以選擇一種含有NH4+但呈中性的鹽溶液，觀察Mg(OH)2固體能不能溶解，如果能，則B正確；如果不能，則A正確。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，等濃度的CH3COOH溶液中H＋的濃度和NH3·H2O中OH－的濃度幾乎相等，根據(jù)水解規(guī)律，CH3COONH4溶液應(yīng)呈中性。