题目内容

2.已知某固体混合物A中可能含有CuSO4、FeCl3、NaNO3、BaCl2、CaCO3五种物质中的两种或多种.按下述步骤进行实验探究,观察实验现象,并加以分析推理(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应).
I.取一定质量的该固体混合物A 放入一洁净烧杯中,向其中加入适量NaOH溶液,搅拌,待烧杯中物质充分反应后,过滤,得红褐色沉淀B和滤液C
Ⅱ.另取一定质量 的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中,向其中加入适量H2SO4溶液,搅拌,待烧杯中物质充分反应后,过滤,得 白色沉淀D和滤液E.
III.将所得滤液C和滤液E充分混合,再向混合后的溶液中加入适量AgNO3溶液,待充分反应后,过滤,得白色沉淀 F 和滤液 G.
Ⅳ.根据上述实验过程和发生的现象做出相应推理,填空:
(1)在固体混合物A里,上述五种物质中肯定存在的物质是(写化学式)FeCl3、BaCl2
(2)写出步骤Ⅲ中生成白色沉淀F的1个化学方程式NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
(3)在滤液G中,含有的金属阳离子共有3种,该滤液中肯定存在的酸根离子NO3-.
(4)在混合物A里,上述五种物质中肯定不存在的物质是(写化学式)CuSO4、CaCO3.得出此结论的理由是Ⅰ中只有红褐色沉淀.

分析 根据碳酸钙难溶于水,硫酸铜在溶液中显蓝色,硫酸铜和氢氧化钠会生成蓝色沉淀,氯化铁和氢氧化钠会生成红褐色沉淀氢氧化铁,氯化钡和硫酸反应会生成白色的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀进行分析.

解答 解:碳酸钙难溶于水,硫酸铜在溶液中显蓝色,硫酸铜和氢氧化钠会生成蓝色沉淀,氯化铁和氢氧化钠会生成红褐色沉淀氢氧化铁,氯化钡和硫酸反应会生成白色的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀.
Ⅰ、取一定质量的该固体混合物A放入一洁净烧杯中,向其中加入适量NaOH溶液,搅拌,待烧杯中物质充分反应后,过滤,得红褐色沉淀B和滤液C,所以混合物中含有氯化铁,一定不含硫酸铜和碳酸钙,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,所以B是氢氧化铁,C中含有氯化钠;
Ⅱ、另取一定质量的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中,向其中加入适量H2SO4溶液,搅拌,待烧杯中物质充分反应后,过滤,得白色沉淀D和滤液E,硫酸和氯化钡会生成硫酸钡沉淀和盐酸,所以D是硫酸钡沉淀,E是盐酸,
Ⅲ、将所得溶液C和溶液E充分混合,再向混合后的溶液中加入适量AgNO3溶液,待充分反应后,过滤,得白色沉淀F和滤液G,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,所以F是氯化银,G中含有硝酸和硝酸钠,所以:
(1)通过推导可知,在固体混合物A里,上述五种物质中肯定存在的物质是:FeCl3、BaCl2;
(2)步骤Ⅲ中生成白色沉淀F的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(3)通过推导可知,滤液C应为:NaCl、BaCl2;滤液E应为:FeCl3、HCl;混合后应为四者混合物,这四种物质均可与硝酸银反应,反应后会生成NaNO3、Ba(NO3)2、Fe(NO3)3、HNO3,所以含有的金属阳离子共有3种,该滤液中肯定存在的酸根离子是:NO3-;
(4)通过推导可知,在混合物A里,上述五种物质中肯定不存在的物质是CuSO4、CaCO3,得出此结论的理由是:Ⅰ中只有红褐色沉淀.
故答案为:(1)FeCl3、BaCl2;
(2)NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3;
(3)3,NO3-;
(4)CuSO4、CaCO3,Ⅰ中只有红褐色沉淀.

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.

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12.某校兴趣小组同学准备进行常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中(如图1),有一装溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,于是决定对这瓶溶液进行实验探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【获得信息】实验中用到含有钠元素的物质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【提出猜想】这瓶溶液原来是:
猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液.
【实验推断】
①甲取样滴加无色酚酞试液,溶液呈红色,得出结论:该溶液不可能是氯化钠溶液溶液,理由是氯化钠溶液呈中性,不能使酚酞试液变色;
②乙另取样滴加稀盐酸有气泡产生,乙得出结论:该溶液原来是碳酸钠溶液.
③丙认为乙的结论不完全正确,理由是露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO2反应也生成碳酸钠.小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】
④另取样加入过量的氯化钙溶液,观察到有白色沉淀产生,设计这一步骤的目的是完全除去溶液中的CO32-,避免其对OH-检验造成干扰;静置后,取上层清液,滴入酚酞试液,溶液呈红色.
【得出结论】⑤这瓶溶液原来是NaOH溶液.
【拓展迁移】⑥氢氧化钠溶液与盐酸发生中和反应,恰好完全反应的微观过程如图2所示,反应的实质表达式为:H++OH-=H2O,则反应后溶液中存在的阴、阳离子是Cl-、Na+(填离子符号).请写出【继续探究】实验中加氯化钙溶液反应的实质表达式:Ca2++CO32-=CaCO3↓(仿照上例,用离子符号表示).

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