Question

2．某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种，某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程（所加试剂均足量）

（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是过滤；
（2）无色气体的质量是2.2克；
（3）固体甲的成分是硫酸钡、碳酸钙；
（4）这种白色粉末中一定不含有硫酸铜；
（5）求白色粉末中肯定含有的物质总质量．

Answer 1

分析 根据硫酸铜在溶液中显蓝色，碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，硫酸根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀等知识进行分析．

解答 解：硫酸铜在溶液中显蓝色，碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，硫酸根离子和钡离子反应会生成硫酸钡沉淀．
（1）白色固体加水溶解经过操作I，得到了固体甲和溶液A，加入硝酸钡后经过操作II得到了溶液B和固体丙，所以操作Ⅰ、Ⅱ的名称是过滤；
（2）7.33g的固体甲，充分灼烧得到了5.13g的固体乙和无色气体，所以无色气体的质量是：7.33g-5.13g=2.2g；
（3）固体甲加过经过加热灼烧，得到了固体乙和无色气体，所以固体甲中一定含有碳酸钙和硫酸钡；
（4）白色固体加水溶解，过滤后，得到无色溶液，所以这种白色粉末中一定不含有硫酸铜；
（5）依据二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量和生成氧化钙的质量，
设参加反应的碳酸钙质量为x，生成二氧化碳质量为y，
CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100                56     44
 x                   y       2.2g
$\frac{100}{x}$=$\frac{56}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$
 x=5g
 y=2.8g
所以固体乙中含有硫酸钡的质量为：5.13g-2.8g=2.33g，
设样品中参加反应的硫酸钠的质量为m，硝酸钡的质量为n
 Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃，
   142       261          233        
    m          n            2.33g
   $\frac{142}{m}$=$\frac{261}{n}$=$\frac{233}{2.33g}$
   m=1.42g
   n=2.61g
第二次加硝酸钡后参加反应的硫酸钠的质量为z
  Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃，
   142                            233
    z                               4.66g
     $\frac{142}{z}$=$\frac{233}{4.66g}$
    z=2.84g
（5）白色粉末中肯定含有的物质总质量为：5g+2.61g+2.84g+1.42g=11.87g．
故答案为：（1）过滤；
（2）2.2；
（3）硫酸钡、碳酸钙；
（4）硫酸铜；
（5）11.87g．

点评 在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可．