题目内容
Ⅰ有一包白色粉末，由K2CO3、KOH、CuSO4、BaCl2、KAl（SO4）2、KCl、KNO3中的一种或几种组成，为确定其组成进行下列相关实验和探究．取样溶解得无色透明水溶液，并进行下列操作：
1、取适量溶液于试管，滴加2-3滴酚酞试液，酚酞变红；
2、另取少量溶液滴加到FeCl3浓溶液中，产生红褐色沉淀，并产生少量无色气体；
3、取适量的原溶液浓缩，加适量的浓硫酸和铜片微热，产生无色气体，气体遇空气为红棕色．回答问题：
（1）白色粉末可能含有（填化学式） ；
（2）白色粉末一定含有（填化学式） ；
这其中能导致溶液呈碱性的是（填化学式） ，用方程式表示溶液呈碱性的原因 ．在回答问题（1）可能存在的物质中，还有 也可能导致溶液呈碱性．
Ⅱ为了探究导致白色粉末溶液呈碱性的物质是否惟一，
提出假设：
假设1：导致溶液呈碱性的只有已确定 ；
假设2：导致溶液呈碱性的既有已确定 又有 ． 进行如下实验：
供选仪器：试管及胶头滴管若干；
供选试剂：样品溶液、2.0mol/LBa（OH）2溶液、1mol/L盐酸、2.0mol/LBaCl2溶液、酚酞试液；填写下表：
Ⅲ定量分析取样品适量加水溶解得一定体积的溶液，向溶液中滴加1mol/L盐酸，绘制出随盐酸体积的变化，溶液中产生气体体积变化曲线如图，请回答：由该曲线能否确定样品中导致溶液呈碱性物质成分 ，若能，该成分化学式是 （若不能，则该空不填）
1、取适量溶液于试管，滴加2-3滴酚酞试液，酚酞变红；
2、另取少量溶液滴加到FeCl3浓溶液中，产生红褐色沉淀，并产生少量无色气体；
3、取适量的原溶液浓缩，加适量的浓硫酸和铜片微热，产生无色气体，气体遇空气为红棕色．回答问题：
（1）白色粉末可能含有（填化学式）
（2）白色粉末一定含有（填化学式）
这其中能导致溶液呈碱性的是（填化学式）
Ⅱ为了探究导致白色粉末溶液呈碱性的物质是否惟一，
提出假设：
假设1：导致溶液呈碱性的只有已确定
假设2：导致溶液呈碱性的既有已确定
供选仪器：试管及胶头滴管若干；
供选试剂：样品溶液、2.0mol/LBa（OH）2溶液、1mol/L盐酸、2.0mol/LBaCl2溶液、酚酞试液；填写下表：
| 操作步骤 | 预期的现象和结论 |
| ， |
Ⅲ定量分析取样品适量加水溶解得一定体积的溶液，向溶液中滴加1mol/L盐酸，绘制出随盐酸体积的变化，溶液中产生气体体积变化曲线如图，请回答：由该曲线能否确定样品中导致溶液呈碱性物质成分
考点：无机物的推断,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验设计题
分析：I．取样溶解得无色透明水溶液，一定不含CuSO4；取适量溶液于试管，滴加2-3滴酚酞试液，酚酞变红，则溶液显碱性，含K2CO3、KOH中的至少一种，则不含KAl（SO4）2，另取少量溶液滴加到FeCl3浓溶液中，产生红褐色沉淀，并产生少量无色气体，则沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳，则一定含K2CO3；取适量的原溶液浓缩，加适量的浓硫酸和铜片微热，产生无色气体，气体遇空气为红棕色，无色气体为NO，则原混合物中一定含KNO3；
II．K2CO3水解显碱性，KOH为强碱，碳酸钾与盐酸反应生成气体，碳酸钾与氯化钡反应后溶液为中性；
Ⅲ．由图象可知，没有气体生成消耗盐酸大于生成气体消耗的盐酸，则发生OH-+H+═H2O、CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O，以此来解答．
II．K2CO3水解显碱性，KOH为强碱，碳酸钾与盐酸反应生成气体，碳酸钾与氯化钡反应后溶液为中性；
Ⅲ．由图象可知，没有气体生成消耗盐酸大于生成气体消耗的盐酸，则发生OH-+H+═H2O、CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O，以此来解答．
解答：
解：I．取样溶解得无色透明水溶液，一定不含CuSO4；取适量溶液于试管，滴加2-3滴酚酞试液，酚酞变红，则溶液显碱性，含K2CO3、KOH中的至少一种，则不含KAl（SO4）2，另取少量溶液滴加到FeCl3浓溶液中，产生红褐色沉淀，并产生少量无色气体，则沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳，则一定含K2CO3，不含BaCl2；取适量的原溶液浓缩，加适量的浓硫酸和铜片微热，产生无色气体，气体遇空气为红棕色，无色气体为NO，则原混合物中一定含KNO3；
（1）由上述分析可知，可能含有KOH、KCl，故答案为：KOH、KCl；
（2）白色粉末一定含有K2CO3、KNO3，能导致溶液呈碱性的是K2CO3，水解显碱性，水解离子反应为CO32-+H2O?HCO3-+OH-，在回答问题（1）可能存在的物质中，还有KOH也可能导致溶液呈碱性，
故答案为：K2CO3、KNO3；K2CO3；CO32-+H2O?HCO3-+OH-；KOH；
II．由上述分析可知，溶液显碱性，假设1为导致溶液呈碱性的只有已确定的K2CO3，
假设2为KOH为导致溶液呈碱性的既有已确定的K2CO3，又有KOH，
取溶液少许加盐酸，观察到气体生成，则假设1成立；
取溶液少许加足量氯化钡后，过滤，向滤液中加酚酞，若变红，则假设2成立，反之不成立，
故答案为：K2CO3；K2CO3；KOH；
；
Ⅲ．若只有碳酸钠，由CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O可知，生成气体与不生成气体消耗盐酸相同，由图象可知，没有气体生成时消耗盐酸大于生成气体消耗的盐酸，则发生OH-+H+═H2O、CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O，则溶质为K2CO3、KOH，故答案为：能；K2CO3、KOH．
（1）由上述分析可知，可能含有KOH、KCl，故答案为：KOH、KCl；
（2）白色粉末一定含有K2CO3、KNO3，能导致溶液呈碱性的是K2CO3，水解显碱性，水解离子反应为CO32-+H2O?HCO3-+OH-，在回答问题（1）可能存在的物质中，还有KOH也可能导致溶液呈碱性，
故答案为：K2CO3、KNO3；K2CO3；CO32-+H2O?HCO3-+OH-；KOH；
II．由上述分析可知，溶液显碱性，假设1为导致溶液呈碱性的只有已确定的K2CO3，
假设2为KOH为导致溶液呈碱性的既有已确定的K2CO3，又有KOH，
取溶液少许加盐酸，观察到气体生成，则假设1成立；
取溶液少许加足量氯化钡后，过滤，向滤液中加酚酞，若变红，则假设2成立，反之不成立，
故答案为：K2CO3；K2CO3；KOH；
| 操作步骤 | 预期的现象和结论 |
| 取溶液少许加盐酸； 取溶液少许加足量氯化钡后，过滤，向滤液中加酚酞， | 观察到气体生成，则假设1成立； 若变红，则假设2成立，反之不成立 |
Ⅲ．若只有碳酸钠，由CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O可知，生成气体与不生成气体消耗盐酸相同，由图象可知，没有气体生成时消耗盐酸大于生成气体消耗的盐酸，则发生OH-+H+═H2O、CO32-+H+═HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O，则溶质为K2CO3、KOH，故答案为：能；K2CO3、KOH．
点评：本题考查无机物的推断及物质组成的实验测定，为高频考点，把握盐类水解、离子之间的反应推断物质及实验设计为解答的关键，侧重分析与推断能力的综合考查，注意物质成分的实验设计及图象分析，题目难度中等．
练习册系列答案
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