题目内容

某固体混合物可能由KNO3、K2SO4、KCl、NaCl、CuCl2和Na2CO3中的一种或几种组成，依次进行如下实验，观察到的实验现象记录如下：
（1）混合物加水得无色透明溶液；
（2）向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，此沉淀可完全溶于稀HNO3；
（3）向（2）的滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3．
据此，可判断出混合物中肯定会有
Na2CO3
Na2CO3
，肯定没有
K2SO4、CuCl2
K2SO4、CuCl2
，可能含有
NaCl、KNO3、KCl
NaCl、KNO3、KCl
．
分析：针对每步实验的现象分析判断，
（1）向混合物中加入适量水全部溶解，溶液无色透明，说明一定不会含有CuCl2，不含有不溶物或反应生成不溶物；
（2）向步骤（1）溶液中滴加过量BaCl2溶液生成白色沉淀，则说明该白色沉淀是碳酸钡或是硫酸钡中的至少一种；加入稀硝酸白色沉淀全部消失，说明该沉淀不会是硫酸钡，所以一定是碳酸钡；
（3）取步骤（2）滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸，说明该白色沉淀一定是氯化银，但无法证明该溶液中的氯离子，是来自于原混合物还是（2）中加入的氯化钡所致；据此分析解答即可．
解答：解：（1）向混合物中加入适量水全部溶解，溶液无色透明，说明一定不会含有CuCl2，不含有不溶物或反应生成不溶物；
（2）向步骤（1）溶液中滴加过量BaCl2溶液生成白色沉淀，则说明该白色沉淀是碳酸钡或是硫酸钡中的至少一种；加入稀硝酸白色沉淀全部消失，
说明该沉淀不会是硫酸钡，所以一定是碳酸钡；
（3）取步骤（2）滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀硝酸，说明该白色沉淀一定是氯化银，但无法证明该溶液中的氯离子，是来自于原混合物还是（2）中加入的氯化钡所致；
综上可得混合物中肯定含有Na2CO3，一定不含有K2SO4、CuCl2，可能含有NaCl、KNO3、KCl．
故答案为：Na2CO3；K2SO4、CuCl2；NaCl、KNO3、KCl．
点评：在解此类题时，首先分析题中的现象物质之间的关系，然后根据现象推出可以确定存在或不存在的物质，对于现象不能确定的只能再设计实验进行验证．
练习册系列答案
相关题目
（1）有一固体粉末，其中可能含有Na2CO3、NaCl、Na2SO4、CuCl2、Ba（NO3）2、K2CO3、K2SO4中的一种或几种，现按下列步骤进行实验．①将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀．②在滤出的沉淀中加入稀硝酸，有部分沉淀溶解，同时产生无色气体．③取滤液做焰色反应，可证明滤液中含Na+，不含K+．由上述现象推断：
该混合物中一定含有
Na2SO4、Ba（NO3）2、Na2CO3
Na2SO4、Ba（NO3）2、Na2CO3
；可能含有
NaCl
NaCl
．
（2）欲验证某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、SO42-三种离子，如果只取一次该溶液，分别用三种试剂将三种离子检验出来（要求每加入一种试剂能够检验出一种离子），假设所加试剂均为足量，则加入试剂的先后顺序为（写化学式）：
HNO3
HNO3
、
Ba（NO3）2
Ba（NO3）2
、
AgNO3
AgNO3
．
（2012?安徽）工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4（s）+CO32-（aq）?PbCO3（s）+SO42-（aq）．某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分．
（1）上述反应的平衡常数表达式：K=
[SO42-]
[CO32-]
[SO42-]
[CO32-]
．
（2）室温时，向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在
Na2CO3
Na2CO3
溶液中PbSO4转化率较大，理由是
相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO32-）较大
相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c（CO32-）较大
．
（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3?Pb（OH）2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO．该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部为PbCO3；   假设二：
全部为PbCO3?Pb（OH）2
全部为PbCO3?Pb（OH）2
；
假设三：
PbCO3与PbCO3?Pb（OH）2的混合物
PbCO3与PbCO3?Pb（OH）2的混合物
．（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究．
①定性研究：请你完成下表中内容．
实验步骤（不要求写出具体操作过程） 预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥，…
②定量研究：取26.7mg的干燥样品，加热，测的固体质量随温度的变化关系如图．某同学由图中信息得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论，并简述理由：
同意 若全部为PbCO3，26.7g完全分解后，其固体质量为22.3g
同意 若全部为PbCO3，26.7g完全分解后，其固体质量为22.3g
．
已知某白色混合物粉末由下表中的部分离子组成：
阳离子 K+、Na+、NH
 
+
4
阴离子 SO
 
2-
4
、CO
 
2-
3
、Cl-、HCO
 
-
3
为初步探究其组成，设计实验方案如下：
步骤 操作 现象
（1） 取少许该白色粉末于一支试管中，用酒精灯充分加热 固体质量无变化
（2） 另取少量该白色粉末于试管中，用蒸馏水溶解后滴加稀硝酸至过量 有气泡产生
（3） 取步骤（2）中少许溶液于一支试管中，加入Ba（NO3）2溶液，振荡 无明显变化
则该混合物的组成可能是（　　）
某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、N
H
-
4
、Cl-、C
O
2-
3
、S
O
2-
4
，现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验：
①第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲．
②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体．
③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体．
回答：
（1）一定不存在的离子是
Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-
Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-
（填离子符号，下同）．
（2）由①可知存在离子为
NH4+
NH4+
，浓度
0.2 mol/L
0.2 mol/L
．
由②可知存在离子为
Al3+
Al3+
，浓度
0.2 mol/L
0.2 mol/L
．
由③可知存在离子为
SO42-
SO42-
，浓度
0.5 mol/L
0.5 mol/L
．
（3）K+是否存在？
是
是
（填“是”或“否”），理由是
依据电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，所以一定有K+存在
依据电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，所以一定有K+存在
．

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应方程式如下：

I．2KNO32KNO2＋O2↑

II．2Cu(NO3) 2 2CuO＋4NO2↑＋O2↑

III．2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑

(1)某固体可能由KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热，得到一定量气体。若该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1/6。 (忽略氧在水中的溶解)

①若该固体只是由一种盐组成，则该盐为             。

②若该固体是混合物，则该混合物的可能组成为                  。

(2)某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，通过实验探究其热分解的产物，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验步骤】

a．仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管A。

b．称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中，先通入一段时间N2，再关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管A。

c．待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g 。

①步骤a的目的是                                           ；

②依据已知的三个方程式，再根据剩余固体的质量写出Mg(NO3)2热分解方程式为：                      。

③若A中固体为AgNO3，用以上实验装置进行实验时，D 中的现象为          ，用离子方程式表示出现该现象的原因：_____________________          。

④从实验安全的角度判断该实验装置有无缺陷？若有，应如何改进？                                                               。

 

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