Question

A、B、C、D分别是HNO₃、Ba（NO₃）₂、NH₄Cl、NaOH四种溶液中的一种．现利用另一种常见溶液X，用下图所示的方法，可将它们一一确定．请回答以下问题：
（1）B的化学式是

Ba（NO₃）₂

A的电子式为

（2）写出在X溶液中加入过量NH₃?H₂O的离子反应方程式

Cu²⁺+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O

．
（3）有学生分别用其他试剂来鉴别上述四种溶液：
①用物质Y一次性鉴别上述四种物质，结果发现第一种溶液中反应后溶液呈黄色，第二种溶液中有白色沉淀产生，第三种溶液中有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则Y是

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂

（用化学式表示）．Y溶液与稀硝酸反应的离子方程式为

3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
②若用明矾鉴别上述四种物质，写出能检验出NH₄Cl溶液所涉及的所有离子反应方程式：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、

Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
③有学生用MgSO₄来鉴别上述四种溶液，在生成的白色沉淀Mg（OH）₂中分别加入HNO₃和NH₄Cl溶液，发现沉淀均溶解．有以下两种解释，同时提供下表数据：
A．NH₄Cl溶液能使Mg（OH）₂溶解，主要是NH₄⁺水解产生H⁺的缘故．
B．NH₄Cl溶液能使Mg（OH）₂溶解，主要是NH₄⁺结合OH^-的缘故．

电解质	HF	HCOOH	CH3COOH	HCN	NH3?H2O
电离度	8.00%	7.16%	1.32%	0.01%	1.33%

能证明A和B哪一种解释正确，可以在生成的Mg（OH）₂沉淀中加入一种物质，这种物质是

CH₃COONH₄

（用化学式表示）．

Answer 1

分析：（1）根据物质间的相互反应及反应现象推断，物质X与这四种物质分别混合能生成两种白色沉淀，NH₄Cl、HNO₃不能与其他物质反应生成沉淀，沉淀是由NaOH和Ba（NO₃）₂和X反应生成的，那么白色沉淀就是一种不溶性碱和钡盐；不溶性碱能溶于硝酸，硫酸钡不溶于硝酸；
（2）硫酸铜可以和氨水反应生成硫酸铵和氢氧化铜；
（3）①根据实验的现象确定Y中含有的元素或离子；
②明矾中含有硫酸根和铝离子，根据其发生的反应来回答；
③醋酸铵是一种水解显中性的盐，含有铵根离子．

解答：解：（1）因为NH₄Cl、HNO₃不能与其他物质反应生成沉淀，故X与NaOH和Ba（NO₃）₂反应生成白色沉淀，实质就是X中的金属离子和氢氧根能结合成白色沉淀，X中的酸根离子和钡离子结合成沉淀，故X应该是CuSO₄，生成的白色沉淀是硫酸钡，所以B是硝酸钡，蓝色沉淀是氢氧化铜，所以D是氢氧化钠，氢氧化铜溶于硝酸，硫酸钡不溶于硝酸，所以C是硝酸，即由此可推断则A是NH₄Cl，电子式为：；B是Ba（NO₃）₂，C是HNO₃，D是NaOH，X是CuSO₄．
故答案为：Ba（NO₃）₂；；
（2）硫酸铜中介入过量的氨水的反应实质是：Cu²⁺+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O，故答案为：Cu²⁺+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O；
（3）①第一种溶液中反应后溶液呈黄色，说明其中含有铁元素，第二种溶液中有白色沉淀产生，说明其中含有硫酸根离子，第三种溶液中有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，说明其中含有铵根，即Y为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，硝酸具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为三价，所以Y溶液与稀硝酸反应的离子方程式为3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②若用明矾鉴别上述四种物质，则硫酸根可以和钡离子反应，即：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，铝离子可以和氢氧根反应，即Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
③CH₃COONH₄是一种中性的盐，能电离出铵根和醋酸根离子，加入到Mg（OH）₂中，若果沉淀溶解，则B正确，如果不溶解，则A正确，故答案为：CH₃COONH₄．

点评：本题属于物质的鉴别，为了确定物质的组成，通过设计的实验步骤中不同的现象，从而得出正确的结论，要根据它们的性质选择所用的试剂，然后由现象得出结论，综合性强，难度大．