题目内容

11.某白色粉末状固体甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某溶液乙可能含有硝酸钡、氯化钠.为探究它们的成分,某化学小组开展了如图所示的实验.

(1)写出生成白色沉淀B的化学方程式:Na2SO4+Ba(NO3)2=2NaNO3+BaSO4↓
(2)固体甲中一定含有的物质是硫酸钠、氢氧化钠,滤液C中含有的溶质是氢氧化钠、硝酸钡、硝酸钠、氯化钠;
(3)根据步骤Ⅳ不能确定固体甲中某物质一定存在,其理由是溶液乙中也可能含有氯化钠,要证明该物质的存在,要补充的实验操作是另取少量固体甲,加过量水溶解,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液,观察现象.

分析 根据图框可知:pH>7,为碱性的溶液;根据“白色粉末状固体甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某溶液乙可能含有硝酸钡、氯化钠”,结合实验现象可以判断物质之间的反应情况、存在情况;根据物质的性质可以设计实验证明某种物质是否存在.

解答 解:(1)根据“白色粉末状固体甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某溶液乙可能含有硝酸钡、氯化钠”,结合实验现象可以判断硫酸钠会与硝酸钡反应生成白色的硫酸钡沉淀和硝酸钠,故生成白色沉淀B的化学方程式为:Na2SO4+Ba(NO3)2=2NaNO3+BaSO4↓.
(2)根据图框可知:pH>7,溶液A呈碱性,说明氢氧化钠、碳酸钠至少含有一种,加入乙溶液时有沉淀生成,说明乙中含有硝酸钡,如果甲中含有碳酸钠时,碳酸钠和硝酸钡反应生成的碳酸钡能够溶于稀硝酸中,因为沉淀不溶解,说明甲中不含有碳酸钠,则一定含有氢氧化钠和硫酸钠,因为沉淀是硫酸钠和硝酸钡反应生成的硫酸钡;向滤液C中加入稀硝酸和硝酸银溶液时,生成的沉淀是氯化银,说明滤液C中含有氯化钠;滤液C中除了指示剂外还含有的溶质是:没有反应的氢氧化钠,过量的硝酸钡,反应生成的硝酸钠,还有氯化钠.
故填:硫酸钠、氢氧化钠;  氢氧化钠、硝酸钡、硝酸钠、氯化钠.
(3)根据步骤IV不能确定固体甲中是否含有氯化钠,因为溶液乙中也可能含有氯化钠.要证明甲中氯化钠的存在,需要补充的实验操作是:另取少量固体甲,加过量水溶解,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,说明有氯化钠.故填:溶液乙中也可能含有氯化钠.另取少量固体甲,加过量水溶解,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液.
故答案为:
(1)Na2SO4+Ba(NO3)2=2NaNO3+BaSO4↓.
(2)硫酸钠、氢氧化钠;  氢氧化钠、硝酸钡、硝酸钠、氯化钠.
(3)溶液乙中也可能含有氯化钠.另取少量固体甲,加过量水溶解,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液.

点评 本题是推断题,比较难,解答时要充分利用图中的信息,结合复分解反应发生的条件进行分析、判断,从而做出正确解答.

练习册系列答案
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1.近几年某些城市酸雨污染较为严重,主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因.
【提出问题】通过实验证明煤中是否含有碳元素和硫元素.
【查阅资料】
(1)“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色)”,该反应的化学方程式为:
5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2X.这个化学方程式中物质X的化学式是H2SO4.
(2)“二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊.”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式:SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O.
根据上述资料,甲、乙同学分别设计实验方案进行探究.
【实验探究】甲同学进行了如图1所示A、B两步实验:
【实验现象】A中高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊.
【得出结论】煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素.
【实验评价】(3)你认为甲同学的实验方案不合理(填“合理”或“不合理”),其理由是:由于二氧化硫也能使石灰水变浑浊,所以不能判断含有碳元素.
【实验探究】乙同学进行了如图2所示实验(部分装置在图中略去):

【探究与结论】
(4)上图C装置的作用是除去过多的二氧化硫或排除二氧化硫的干扰.
(5)要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是:乙同学的实验中B中的溶液褪色,C中的溶液不褪色,D中澄清的石灰水变浑浊.

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