Question

【题目】现有一包固体粉末，可能由CaCO3、CaO、Fe2O3 、KNO3、Na2CO3中的一种或几种组成。

为确定其组成，进行了如下图所示的实验(假设实验过程无损耗)。请回答:

(1)白色沉淀是____；原固体粉末中一定含有___，该白色固体的可能组成有___种。

(2)氧化钙和水反应的化学方程式是____。

(3)若实验取固体粉末20.0g，生成白色沉淀10.0g，最后得到溶质质量分数为5.85%的X溶液200.0g(只含一种溶质)，则原固体粉末由___组成。

Answer 1

【答案】碳酸钙（CaCO3） 碳酸钠（Na2CO3） 6 CaO+H2O=Ca(OH)2 碳酸钠、氧化钙、碳酸钙（或Na2CO3、CaO、CaCO3）

【解析】

把固体粉末加入水中，得到白色沉淀，根据题给的物质可以判断该白色沉淀为碳酸钙，得到的无色溶液与可以与稀盐酸反应生成无色气体，可以判断在无色溶液中含有碳酸钠，可以据此分析原固体粉末中一定含有碳酸钠，氧化铁是不溶于水的红棕色固体，所以一定不存在氧化铁，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，白色沉淀可能是原固体粉末中的，也可能是碳酸钠与氢氧化钙发生了反应而生成的，所以碳酸钙和氧化钙都为可能含有的物质，硝酸钾与固体粉末中的物质不能发生反应，且溶于水，所以硝酸钾是可能存在的物质，该白色固体的可能组成是①碳酸钠、氧化钙； ②碳酸钠、碳酸钙； ③碳酸钠、氧化钙、碳酸钙④碳酸钠、氧化钙、硝酸钾；⑤碳酸钠、碳酸钙、硝酸钾；⑥碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、硝酸钾。

根据以上分析可知：

（1）白色沉淀是碳酸钙（CaCO3）；原固体粉末中一定含有碳酸钠（Na2CO3），该白色固体的可能组成有6种；

（2）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O=Ca(OH)2；

（3）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，若最后得到溶液中只含有一种溶质，则X为氯化钠，固体粉末中一定不存在硝酸钾，生成氯化钠的质量=200g×5.85%=11.7g，

设：生成11.7g氯化钠需要碳酸钠的质量为x。

解得x=10.6g

这里我们求得的只是和盐酸反应的碳酸钠，总质量为20g，所以假如白色沉淀是固体粉末中的，则只有20g-10.6g=9.4g，题目中得到的白色沉淀的质量是10g，也就是说白色沉淀并不是完全来自于原固体粉末中，而是有一部分是反应中生成的，即氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，而氢氧化钙又和碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀，从而可以判断在混合物中含有氧化钙。原固体粉末由碳酸钠、氧化钙、碳酸钙（或Na2CO3、CaO、CaCO3）组成。