Question

4．有一包白色固体粉末，由CaCO₃、Na₂SO₄、KCl、Ba（NO₃）₂、CuSO₄ 中的几种物质组成，取样品进行如下实验（假设下列过程中，能反应的物质之间的反应恰好完全）：

（1）步骤“①”所用分离方法叫做过滤，要从步骤②所得“无色溶液”中提取溶剂，所用分离方法叫做蒸馏．
（2）写出实验过程中发生化学反应的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O
（3）固体粉末中一定不存在的物质是（填化学式，下同）CuSO₄；一定存在的物质是CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂．
（4）将固体粉末可能的组成填入下表（可以不填满，也可以再补充）

序号	化  学  式
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

（5）设计一个实验，进一步确定混合物的组成，简述实验操作、现象和结论用试管取少许步骤①中的“无色溶液”，滴入HNO₃酸化，再滴入AgNO₃溶液．若有白色沉淀出现，则原白色固体粉末中含有KCl；若无白色沉淀出现，则原白色固体粉末中不含KCl．

Answer 1

分析 根据盐的性质进行判断，在这包固体粉末由CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂、CuSO₄中，只有CaCO₃难溶于水；取样品加水，得到无色溶液，则能排除CuSO₄，因为CuSO₄溶于水，显蓝色；白色的沉淀加入稀盐酸，沉淀质量减少，产生无色的气体，所以白色沉淀是硫酸钡和碳酸钙的混合物，一定含有硫酸钠和Ba（NO₃）₂，但是氯化钾无法判断，根据物质的性质来回答．

解答 解：（1）步骤“①”实现了固体和液体的分离，所用分离方法叫做过滤，要从步骤②所得“无色溶液”中提取溶剂，根据物质的沸点不同来进行分离的方法叫做蒸馏，故答案为：过滤；蒸馏；
（2）有一包固体粉末由CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂、CuSO₄中的两种物质组成，取样品加水，出现白色沉淀，该固体粉末中一定含有CaCO₃，只有CaCO₃是沉淀，难溶于水，且由②可知白色沉淀能与酸反应生成气体和无色溶液，沉淀质量减少，产生无色的气体，则含有有硫酸钠和硝酸钡，沉淀是硫酸钡和碳酸钙的混合物，发生的反应：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，、CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）取样品加水，出现白色沉淀，该固体粉末中一定含有CaCO₃，只有CaCO₃是沉淀，难溶于水，且由②可知白色沉淀能与酸反应生成气体和无色溶液，沉淀质量减少，产生无色的气体，则含有有硫酸钠和硝酸钡，沉淀是硫酸钡和碳酸钙的混合物，所以混合物中一定含有CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂，一定不存在的物质是CuSO₄，故答案为：CuSO₄；CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂；
（4）固体粉末中一定不存在的物质是硫酸铜，一定存在的物质是碳酸钙，这三种物质的组合可以是：CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂或者是CaCO₃、Na₂SO₄、Ba（NO₃）₂、KCl，故答案为：

序号	化学式
Ⅰ	CaCO3、Na2SO4、Ba（NO3）2
Ⅱ	CaCO3、Ba（NO3）2、Na2SO4、KCl
Ⅲ

（5）可以用硝酸酸化的硝酸银来检验氯离子的存在，用试管取少许步骤①中的“无色溶液”，滴入HNO₃酸化，再滴入AgNO₃溶液．若有白色沉淀出现，则原白色固体粉末中含有KCl；若无白色沉淀出现，则原白色固体粉末中不含KCl．故答案为：用试管取少许步骤①中的“无色溶液”，滴入HNO₃酸化，再滴入AgNO₃溶液．若有白色沉淀出现，则原白色固体粉末中含有KCl；若无白色沉淀出现，则原白色固体粉末中不含KCl．

点评 本题考查盐的性质及鉴别，注意物质的性质以及离子检验知识的灵活应用是关键，难度中等．