【例1】有一包白色粉末,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成,进行如图甲所示的实验。

(1)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,烧杯中沉淀的质量与滴加的稀硝酸的质量的关系如图乙所示,可确定原白色粉末中一定含有
(2)取无色溶液C于试管中,向其中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀。则无色溶液C中溶质除$\ce{NaNO_{3}}$外,还有溶质
(3)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在,应采用的操作是
(1)取白色沉淀B于烧杯中并逐滴加入稀硝酸,烧杯中沉淀的质量与滴加的稀硝酸的质量的关系如图乙所示,可确定原白色粉末中一定含有
$\ce{Na_{2}SO_{4}}$ 和 $\ce{Na_{2}CO_{3}}$
。(2)取无色溶液C于试管中,向其中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀。则无色溶液C中溶质除$\ce{NaNO_{3}}$外,还有溶质
$\ce{NaOH}$ 和 $\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$
。(3)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在,应采用的操作是
取无色溶液C于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
,通过观察现象即可确定。答案
1. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$ 和 $\ce{Na_{2}CO_{3}}$
2. $\ce{NaOH}$ 和 $\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$
3. 取无色溶液C于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
2. $\ce{NaOH}$ 和 $\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$
3. 取无色溶液C于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
解析
【分析】
首先,白色粉末加水得到无色溶液A,说明不含氯化铁(氯化铁溶液呈黄色);加入Ba(NO₃)₂溶液生成白色沉淀B,向沉淀中加稀硝酸时,沉淀质量减少但未完全溶解,说明沉淀是硫酸钡(不溶于稀硝酸)和碳酸钡(溶于稀硝酸)的混合物,由此可推断原粉末含硫酸钠和碳酸钠;结合无色溶液C通入二氧化碳产生白色沉淀,可进一步推断溶液C的溶质;最后检验可能存在的氯化钾,需利用氯离子的检验方法排除干扰。
【解析】
1. 加水得无色溶液A:排除氯化铁(其溶液为黄色);加Ba(NO₃)₂生成白色沉淀B,加稀硝酸后沉淀部分溶解(图乙),说明沉淀为BaSO₄和BaCO₃,因此原白色粉末一定含$\ce{Na_{2}SO_{4}}$和$\ce{Na_{2}CO_{3}}$。
2. 溶液C通CO₂产生白色沉淀:CO₂与溶液中的NaOH反应生成Na₂CO₃,Na₂CO₃与Ba(NO₃)₂反应生成BaCO₃白色沉淀,说明溶液C中除$\ce{NaNO_{3}}$外,还有未反应完的$\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$和$\ce{NaOH}$。
3. 可能存在的氯化钾需检验Cl⁻,操作是取无色溶液C,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀则含KCl,反之则无。
【答案】
1. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
2. $\ce{NaOH}$、$\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$
3. 取无色溶液C于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
【知识点】
盐的化学性质、物质推断、离子检验
【点评】
本题结合实验流程和图像分析物质组成,需根据物质的溶解性、反应现象逐步推导,重点考查常见离子的检验方法,综合性较强,需学生具备逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
首先,白色粉末加水得到无色溶液A,说明不含氯化铁(氯化铁溶液呈黄色);加入Ba(NO₃)₂溶液生成白色沉淀B,向沉淀中加稀硝酸时,沉淀质量减少但未完全溶解,说明沉淀是硫酸钡(不溶于稀硝酸)和碳酸钡(溶于稀硝酸)的混合物,由此可推断原粉末含硫酸钠和碳酸钠;结合无色溶液C通入二氧化碳产生白色沉淀,可进一步推断溶液C的溶质;最后检验可能存在的氯化钾,需利用氯离子的检验方法排除干扰。
【解析】
1. 加水得无色溶液A:排除氯化铁(其溶液为黄色);加Ba(NO₃)₂生成白色沉淀B,加稀硝酸后沉淀部分溶解(图乙),说明沉淀为BaSO₄和BaCO₃,因此原白色粉末一定含$\ce{Na_{2}SO_{4}}$和$\ce{Na_{2}CO_{3}}$。
2. 溶液C通CO₂产生白色沉淀:CO₂与溶液中的NaOH反应生成Na₂CO₃,Na₂CO₃与Ba(NO₃)₂反应生成BaCO₃白色沉淀,说明溶液C中除$\ce{NaNO_{3}}$外,还有未反应完的$\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$和$\ce{NaOH}$。
3. 可能存在的氯化钾需检验Cl⁻,操作是取无色溶液C,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀则含KCl,反之则无。
【答案】
1. $\ce{Na_{2}SO_{4}}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
2. $\ce{NaOH}$、$\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$
3. 取无色溶液C于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液
【知识点】
盐的化学性质、物质推断、离子检验
【点评】
本题结合实验流程和图像分析物质组成,需根据物质的溶解性、反应现象逐步推导,重点考查常见离子的检验方法,综合性较强,需学生具备逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
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