题目内容

18.有一包固体,可能由硝酸铜、硫酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种组成.为了探究该固体的组成,某化学小组设计并开展了以下实验:

已知,步骤Ⅰ中固体全部消失,溶液呈蓝色,无气泡产生;步骤Ⅱ、Ⅲ均可观察到有白色沉淀生成.
请回答下列问题:
(1)原固体中一定不含有的物质是碳酸氢钠(写化学式,下同),证据为向固体中加过量稀盐酸,无气泡产生.
(2)小组中甲同学认为通过该实验可以确定氯化钠的存在,乙同学不同意甲同学的观点,他的理由是由于一开始加入过量稀盐酸,所以溶液中一定有氯离子,所以会生成氯化银沉淀,但不能确定一定含有氯化钠,这时丙同学说可以将实验稍作改动即可判断氯化钠是否存在,他的做法是将步骤Ⅰ中的稀盐酸改成稀硝酸.
(3)步骤 III所得蓝色滤液中一定含有的溶质有硝酸、硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜.

分析 根据固体加过量稀盐酸,固体完全溶解且溶液呈蓝色,说明固体中一定有硝酸铜;又因为无气泡产生,所以固体中一定不含有碳酸氢钠;步骤Ⅱ加入过量硝酸钡产生白色沉淀,说明固体中一定含有硫酸钠;步骤Ⅲ中加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,则该白色沉淀为氯化银,由于一开始加入过量稀盐酸,所以溶液中一定有氯离子,所以会生成氯化银沉淀,但不能确定一定含有氯化钠进行分析.

解答 解:固体加过量稀盐酸,固体完全溶解且溶液呈蓝色,说明固体中一定有硝酸铜;又因为无气泡产生,所以固体中一定不含有碳酸氢钠;步骤Ⅱ加入过量硝酸钡产生白色沉淀,说明固体中一定含有硫酸钠;步骤Ⅲ中加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,则该白色沉淀为氯化银,由于一开始加入过量稀盐酸,所以溶液中一定有氯离子,所以会生成氯化银沉淀,但不能确定一定含有氯化钠,所以
(1)固体加过量稀盐酸无气泡产生,所以固体中一定不含有碳酸氢钠;
(2)小组中甲同学认为通过该实验可以确定氯化钠的存在,乙同学不同意甲同学的观点,理由是:由于一开始加入过量稀盐酸,所以溶液中一定有氯离子,所以会生成氯化银沉淀,但不能确定一定含有氯化钠,这时丙同学说可以将实验稍作改动即可判断氯化钠是否存在,他的做法是:将步骤Ⅰ中的稀盐酸改成稀硝酸;
(3)根据向固体加过量稀盐酸,固体完全溶解且溶液呈蓝色,说明固体中一定有硝酸铜,所以蓝色滤液中一定含有硝酸铜和盐酸;加入过量硝酸钡,说明硝酸钡有剩余,所以蓝色滤液中一定含有硝酸钡;硝酸钡和硫酸钠反应生成硝酸钠和硫酸钡沉淀,所以蓝色滤液中一定含有硝酸钠,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸.
故答案为:(1)碳酸氢钠,向固体中加过量稀盐酸,无气泡产生;
(2)由于一开始加入过量稀盐酸,所以溶液中一定有氯离子,所以会生成氯化银沉淀,但不能确定一定含有氯化钠,将步骤Ⅰ中的稀盐酸改成稀硝酸;
(3)硝酸、硝酸钠、硝酸钡、硝酸铜.

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.

练习册系列答案
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10.实验室常用亚硫酸钠(Na2SO3)固体与稀硫酸(或稀盐酸)在常温下能发生复分解反应,制取二氧化硫气体.请你共同参与某化学兴趣小组对以下问题的探究:
【查阅资料】①二氧化硫气体是无色有刺激性气味的有毒气体,它的密度比空气大,可溶于水生成亚硫酸(H2SO3);②SO2气体能与KMnO4溶液反应并能使其颜色变浅或褪色;③CO2不能与KMnO4溶液反应.
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(1)试写出亚硫酸钠(Na2SO3)固体与稀硫酸反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H20+SO2↑.
(2)制取并收集二氧化硫时,应选用下图所示的BD装置(填字母);写出实验室用装置A、C 制取
一种常见气体的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.

(3)某同学设计出如下图1 所示装置制取并检验SO2的性质.你认为该装置的优点有减少污染(答一点);滴斗内反应的化学方程式为Ca(OH)2+SO2═CaSO3↓+H2O.

【探究二】二氧化硫与水反应
化学兴趣小组的同学将制得的二氧化硫气体经过干燥后,通过如上图2 装置进行探究:
实验步骤:①将滴管内的蒸馏水滴到B 瓶中的蓝色石蕊试纸上,试纸颜色没有发生变化;
②通入干燥的SO2气体,发现A 瓶中试纸不变色,B 瓶中试纸变成红色.
(1)该兴趣小组同学设计的以上实验方案运用了控制变量研究的方法.
(2)通过上述实验能得出的结论是H2O+SO2═H2SO3(用化学方程式表示).
(3)小东同学认为,上图2 装置中有一个明显的不足之处,该装置的缺陷是没有收集实验尾气,容易造成空气污染.
【探究三】确定白色固体M 的成分老师交给兴趣小组一包白色固体M,并告知M 的成分为铝粉、亚硫酸钠、
硫酸钠、碳酸钠中的一种或多种.于是,同学们设计如下装置进行探究:(假设装置中的药品均足量,每次反应均完全)操作步骤:倾斜装置A,使稀硫酸(足量)与固体M 充分反应,待反应停止后,B中溶液紫红色变浅并增重,C 中液体增重.反应结束后,量气管共收集到VmL气体.试回答下列问题:

(1)固体M 中一定含有的物质有Al、Na2SO3、Na2CO3(填化学式).
(2)B、C装置能否交换位置?为什么?否,B装置用来检验并吸收二氧化硫气体,C装置用来吸收二氧化碳气体,若交换位置,将无法判断是否存在二氧化硫气体,即无法判断M中是否含有亚硫酸钠.
(3)只通过上述实验,还有一种物质在固体M 中是否存在不能确定.为进一步确定该物质是否存在,有同学
提出如下方案:实验完毕后,拆下仪器A,向其中加入BaCl2溶液,观察是否有沉淀生成.你认为此方案
是否可行?理由是不可行,因为Na2SO3、Na2CO3与H2SO4反应生成Na2SO4,若不可行,请提出改进方案可将稀硫酸换成稀盐酸(如上面答“可行”,此空不填)

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