Question

2．有一包白色粉末，可能是CuSO₄、CaCO₃、BaCl₂、Na₂SO₄、KOH中的一種或幾種，為證明其組成，進行如下實驗：
（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分攪拌后過濾，得到白色沉淀和無色濾液，則白色沉淀可能是CaCO₃、BaSO₄，原混合物中一定不含有CuSO₄；
（2）向實驗（1）濾出的白色沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀全部溶解，并產生無色氣體．則原混合物中一定含有CaCO₃． 該反應的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）將實驗（1）中得到的濾液分成兩份，將實驗（2）中產生的無色氣體先通入其中的一份，無沉淀產生．氣體導出后再通入另一份濾液中，立即產生白色沉淀，再過濾．出現上述現象的原因是實驗（2）中產生的氣體里含有HCl和CO₂．
（4）向實驗（3）中過濾后所得的濾液里加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又產生白色沉淀，根據此現象推斷，原混合物中一定還含有BaCl₂，根據實驗全過程推斷，原混合物中還含有KOH．

Answer 1

分析 （1）因為得到了白色沉淀，根據題目所給的可能物質，CaCO₃不溶于水，BaCl₂、Na₂SO₄可能產生BaSO₄沉淀，進行推測；因為CuSO₄溶于水，溶液是藍色，而濾液是無色的，可以確定濾液中不含有的物質粉末；
（2）向實驗（1）濾出的白色沉淀加入足量的鹽酸后，沉淀全部溶解，并產生無色氣體．可推測出白色沉淀為CaCO₃；
無色氣體是CO₂；
（3）實驗（2）中產生的無色氣體是CO₂．先通入其中的一份，無沉淀產生．可能是實驗（2）中排出的氣體里有HCl氣體，鹽酸具有揮發(fā)性，HCl存在時，沉淀不能生成．氣體導出后再通入另一份濾液中，此時HCl氣體被完全除去，導致只會剩余二氧化碳氣體，所以立即產生白色沉淀，再過濾．沉淀可能是CaCO₃；
（4）加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又產生白色沉淀，說明有AgCl生成，所以濾液里含有Cl-，可推測原混合物中含有BaCl₂；由于實驗（2）濾出的白色沉淀中加入足量的鹽酸后，沉淀全部溶解，說明沉淀中沒有BaSO₄，又因為實驗（4）中推出原混合物中有BaCl2，所以原混合物中沒有Na₂SO₄．實驗（3）中先通入裝有其中一份濾液，沒有沉淀，之后連續(xù)通入裝有另一份濾液中，有白色沉淀，可推測溶液中存在KOH．

解答 解：（1）因為得到了白色沉淀，所以，根據題目所給的可能物質，可推出白色沉淀可能是CaCO₃、BaSO₄．因為濾液是無色的，所以沒有CuSO₄（CuSO₄溶于水，溶液是藍色），故答案為：CaCO₃、BaSO₄；CuSO₄；
（2）加入足量的鹽酸后，沉淀全部溶解，并產生無色氣體．所以白色沉淀為CaCO₃，所以原混合物中一定含有CaCO₃；碳酸鈣白色沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀全部溶解的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CaCO₃；CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）HCl存在時，沉淀不能生成．氣體導出后再通入另一份濾液中，此時HCl氣體被完全除去，導致只會剩余二氧化碳氣體，所以實驗（2）中產生的無色氣體是CO₂．出現上述現象的原因是實驗（2）中排出的氣體里有HCl氣體（鹽酸是HCl的水溶液），即實驗（2）中產生的氣體里含有HCl和CO₂．故答案：HCl和CO₂；
（4）加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又產生白色沉淀，說明有AgCl生成，所以濾液里含有Cl-，所以原混合物中含有BaCl2；由于實驗（2）濾出的白色沉淀中加入足量的鹽酸后，沉淀全部溶解，說明沉淀中沒有BaSO₄，又因為實驗（4）中推出原混合物中有BaCl₂，所以原混合物中沒有Na₂SO₄．實驗（3）中先通入裝有其中一份濾液的A裝置，沒有沉淀，之后連續(xù)通入裝有另一份濾液的B裝置中，有白色沉淀，所以溶液中有KOH；
故答案為：BaCl₂、KOH．

點評 在解此類題時，首先分析題中所給物質的性質，然后依據題中的現象確定各種物質的存在性，最后確定混合物的成分．