题目内容

【题目】碳酸钡广泛应用于显像管、光学玻璃等行业。有一种碳酸盐矿石,其主要成分是碳酸钙和碳酸钡。现有该碳酸盐矿石粉末样品(假设杂质不溶于水,也不与盐酸反应),为检验该样品的主要成分,小明同学做了一个实验:取少量样品于烧杯中,加入过量的稀盐酸。

(1)在小明同学的实验中,可观察到的实验现象是________________,该实验的目的是_____。

(2)在小明同学实验的基础上,请你设计一个实验方案,以进一步证明该碳酸盐矿石的主要成分是碳酸钙和碳酸钡。(本实验条件下,微溶物不形成沉淀)

实验操作

预期现象与结论

取小明同学实验中的少量滤液于烧杯中,向烧杯中加入__________,并用玻璃棒搅拌。

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【答案】固体部分溶解,产生气泡 检验样品中含有碳酸盐 过量的稀硫酸 有白色沉淀生成,说明含有硫酸根离子,证明矿石中含有碳酸钡 向上述实验中的上层清液加入足量的碳酸钠溶液 有白色沉淀生成,说明含有钙离子,证明矿石中含有碳酸钙

【解析】

(1)碳酸盐加入盐酸,则含有的碳酸根离子能与酸反应产生二氧化碳气体,其中的杂质不会溶解,故会观察到有气泡产生;

(2)要证明含有的矿石的主要成分是碳酸钙和碳酸钡,就是证明钙离子和钡离子的存在,由于钡离子与硫酸根离子形成的硫酸钡不溶于水,而钙离子与硫酸根离子的形成的硫酸钙是微溶于水的,不会形成沉淀,故可以加入过量的硫酸检验并且除去钡离子,检验钙离子存在,可以加入足量的碳酸钠溶液,最终观察到有沉淀生成,方案如下:过量的稀硫酸;有白色沉淀生成,说明含有硫酸根离子,证明矿石中含有碳酸钡;向上述实验中的上层清液加入足量的碳酸钠溶液;有白色沉淀生成,说明含有钙离子,证明矿石中含有碳酸钙。

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