入澄清石灰水中有白色沉淀生成;加热时有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;加热固体粉末,发现有气体和水滴生成,最后不留任何残渣。该同学发现的白色固体是什么?你能帮助他分析产生这些实验现象的原因吗?并写出有关的化学方程式。
【解析】固体加入CaCl2溶液中任何现象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成,说明白色固体中有HCO3-;加热反应后的溶液,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明白色固体中有NH4+。所以,白色固体为碳酸氢铵。
【答案】白色固体为碳酸氢铵;HCO3-与OH-反应生成CO32-和水,CO32-与Ca2+反应生成碳酸钙白色沉淀,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,沉淀消失;加热碳酸氢铵,碳酸氢铵完全分解生成氨气、二氧化碳和水,最后无残渣剩余。
有关的化学方程式为:
NH4HCO3 + Ca(OH)2 NH3↑ + CaCO3↓ + 2H2O
NH4HCO3 NH3↑ + CO2↑ + H2O
【例5】下图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色,写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式
A________ B_________ C_________ D__________ E__________
(2)各步反应的化学方程式
A C _______________________________
D C _______________________________
B E _______________________________