Question

某固体样品中可能含有CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃、BaSO₄中的一种或几种，取该样品8.4g，按如图进行实验．


（1）A中可能观察到的现象是
第一种可能：A中的白色固体部分溶解，有无色气泡产生．
第二种可能：______
第三种可能：______
（2）反应前后测得装置C、D的实验数据记录如下：

装置	C	D
反应前总质量/g	280.0	270.0
反应后总质量/g	X	270.0

根据样品的可能组成及所提供的实验数据，推测X的取值范围：______g≤X＜______g．

Answer 1

解：（1）硫酸钡沉淀不溶于盐酸，CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃都能与盐酸反应产生二氧化碳，所以如果只有硫酸钡，加入盐酸后A中的白色固体无明显变化，没有气体产生；如果没有硫酸钡，有其他物质，加入盐酸后A中的白色固体全部溶解，有无色气泡产生；如果既含有硫酸钡又含有其它，加入盐酸后A中的白色固体部分溶解，有无色气泡产生；
（2）假设8.4g全部是碳酸钙设生成二氧化碳质量为X则：
CaCO₃～CO₂
100 44
8.4g X
根据：解得X=3.696g
假设8.4g全部是碳酸镁，设生成二氧化碳质量为Y则：
MgCO₃～CO₂
84 44
8.4g Y
根据解得Y=4.4g；
假设8.4g全部是碳酸钠，设生成二氧化碳质量为Z则：
Na₂CO₃～CO₂
106 44
8.4g Z
根据；解得Z=3.49g，由以上计算可知最多生成二氧化碳质量为4.4g，即C装置内质量最多增重4.4g，即质量最大284.4g，还有一种可能就是没有产生二氧化碳，固体只是硫酸钡，这时C装置内质量不变，所以280.0g≤X＜284.4g．
故答案为：（1）A中的白色固体全部溶解，有无色气泡产生；A中的白色固体无明显变化，没有气体产生；
（2）280.0g≤X＜284.4g．
分析：（1）根据硫酸钡沉淀不溶于盐酸，CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃都能与盐酸反应产生二氧化碳考虑；（2）利用极值法，假设8.4g属于CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃中的一种物质，计算出生成二氧化碳的质量再进行分析．
点评：解答本题的难点是第（2）小题，要掌握用极值法计算的方法．