Question

7．有一包固体粉末，可能是NaOH、Na₂SO₄、MgCl₂、CuSO₄中的一种或几种组成，为了分析固体粉末的成分，取少量该固体粉末进行实验，实验方案设计如下：

（1）固体粉末中一定有NaOH和MgCl₂，一定没有CuSO₄．
（2）若现象X为“沉淀不溶解”或“沉淀部分溶解”，结论是固体粉末中一定有Na₂SO₄；若现象X为“沉淀全部溶解”，结论是固体粉末中一定没有Na₂SO₄．
（3）实验步骤①和③都有相同的实验操作，该操作名称为过滤．
（4）写出实验步骤②的化学方程式Mg（OH）₂+2HNO₃═Mg（NO₃）₂+2H₂O．
（5）简单修改上述实验方案，可取消第④步实验，修改的方法是把第③步使用的Ba（OH）₂溶液改为BaCl₂溶液（或Ba（NO₃）₂溶液）．

Answer 1

分析 根据固体的可能组成以及实验的现象进行推断，固体粉末加水得无色溶液，而硫酸铜溶液为蓝色，则一定不含硫酸铜，得到了白色沉淀，而所给的可能物质都易溶于水，故白色沉淀为物质间反应的生成物，氢氧化钠与氯化镁能反应生成氢氧化镁沉淀，故一定含有氢氧化钠和氯化镁，是否含有硫酸钠可以通过现象X沉淀的溶解情况来推断．

解答 解：（1）固体粉末加水得无色溶液，而硫酸铜溶液为蓝色，则一定不含硫酸铜，得到了白色沉淀，而所给的可能物质都易溶于水，故白色沉淀为物质间反应的生成物，氢氧化钠与氯化镁能反应生成氢氧化镁沉淀，故一定含有氢氧化钠和氯化镁，两者的化学式为：NaOH和MgCl₂；
（2）氢氧化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，若现象X出现有沉淀不溶解的情况，说明有硫酸钡生成，即含有硫酸钠，化学式为Na₂SO₄；若现象X为“沉淀全部溶解”，则一定不含有硫酸钠；
（3）步骤①和③都需要进行过滤操作；
（4）粉末中含有的氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁沉淀能与硝酸反应生成硝酸镁和水，所以本题答案为：Mg（OH）₂+2HNO₃═Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（5）使用氢氧化钡溶液能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，对硫酸根离子的检验造成干扰，可以不使用氢氧化钡而使用氯化钡或硝酸钡来检验硫酸根离子的存在，所以本题答案为：把第③步使用的Ba（OH）₂溶液改为BaCl₂溶液（或Ba（NO₃）₂溶液）．
故答案为：（1）NaOH和MgCl₂；CuSO₄；
（2）一定有Na₂SO₄，一定没有Na₂SO₄；
（3）过滤；
（4）Mg（OH）₂+2HNO₃═Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（5）把第③步使用的Ba（OH）₂溶液改为BaCl₂溶液（或Ba（NO₃）₂溶液）．

点评 本题为混合物组成推断题，完成此题，可以依据题干提供的物质以及有关的实验现象进行．