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专题4 混合物的推断
考点一、物质的推断
(一)以物质的特征颜色为突破口
黑色的物质:氧化铜、碳、四氧化三铁、二氧化锰、铁粉
绿色的物质:碱式碳酸铜(铜绿)
红棕色(或棕红色)的物质:铁锈(或氧化铁)
蓝色的溶液:含有Cu2+的溶液(如:硫酸铜、氯化铜、硝酸铜溶液)
蓝色的物质:胆矾(蓝矾CuSO4·5H2O)
黄色的溶液:含有Fe3+的溶液(如:氯化铁硫酸铁硝酸铁)
浅绿色的溶液:含有Fe2+的溶液(如:氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁)
紫红色溶液:高锰酸钾溶液
蓝色沉淀:氢氧化铜
红褐色沉淀:氢氧化铁
常见的白色沉淀:碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钡、氯化银
红色的单质:铜、红磷
黄色的单质:硫黄(S)
(二)以物质的用途为突破口
氧气可作助燃剂
二氧化碳可用作灭火剂
二氧化碳、氢气、碳可作冶炼金属的还原剂
熟石灰能用来改良酸性土壤以及配制波尔多液
大理石、石灰石常作建筑材料
稀盐酸助消化除铁锈
氯化钠可用作调味品、融雪剂
(三)以物质特征组成为突破口(如:元素的特征)
有机物中一定含有碳元素
酸中一定含有氢元素,不一定含有氧元素
碱中一定含有氢、氧元素,不一定含有金属元素
相同元素组成的气体是CO2和CO、O2与O3
相同元素组成的液体是H2O2和H2O
相同元素组成的固体是FeO、Fe2O3和Fe3O4
(四)以典型反应条件为突破口
有些化学反应条件在题中带有明显的指向性,例如:“通电”条件就是指水在通电条件下分解
“高温”指碳酸钙高温分解或指铁矿石炼铁的反应等
“液体中反应,MnO2作催化剂”就是指双氧水在二氧化锰催化下分解的反应
(五)以物质的典型性质为突破口
浓硫酸的吸水性、脱水性、溶于水放热
固体氢氧化钠溶于水温度升高以及它能吸水潮解
生石灰与水反应放热
氢气是最轻的气体
氧气能使带火星的木条复燃
无水硫酸铜遇水变蓝
二氧化碳通入澄清的石灰水变浑浊
能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C
铵盐与碱混合研磨产生的有刺激性气味的气体为NH3
硫黄燃烧产生的有刺激性气味的气体为SO2
(六)以化学反应的特殊现象为突破口
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,而在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
白磷、红磷燃烧产生大量的白烟
铁在氧气中燃烧火星四射
能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3
不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4
典例1:(2025九下·义乌开学考)有一包白色粉末,可能由NaOH、Na2CO3、BaC12、K2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,某科学研究小组同学做了如图所示实验。
(1)操作I是 。
(2)白色粉末的成分是 。
变式1:(2025·浙江模拟)有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小明进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断中,错误的是 ( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
变式2:(2025九上·东阳期末)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成,为探究该白色固体的组成,取适量样品按如图流程进行实验。
(1)白色沉淀I中加入稀盐酸的现象除了沉淀全部溶解,还将观察到的现象是 。
(2)写出滤液中通入CO2所发生反应的化学方程式: 。
(3)原白色固体中含有的物质是 。
变式3:(2025·浙江模拟) “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念,能有效建立物质成分推断等方面问题解决的思维路径。例如:某固体样品中,可能含有 NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CaCl2中的一种或几种,加水得无色溶液A。对该固体样品成分推断,学习小组同学建构了“物质推断”的思维模型(如图1),并对样品进行了如图2的探究。
请回答:
(1)微观分析:在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是检验图1 思维模型中的 (填“阴离子”或“阳离子”)。
(2)根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F,可以推出溶液 E中一定存在的离子是 。
(3)根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是 。
(4)某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是 。
1.某固体由 中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得到无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加 AgNO3溶液,产生白色沉淀。
该固体中一定含有( )
A. B.
C. D.
2.(2025九下·鄞州竞赛)有一包白色固体, 可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种。取样溶于水, 有白色沉淀产生; 过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量、产生气体的量与加入盐酸体积的关系如图所示.由此推断白色固体中( )
A.肯定只存在 B.可能存在
C.肯定不存在 D.可能存在 NaOH
3.(2024九上·诸暨月考)一包混有杂质的Na2CO3,其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3一种或几种,今取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,另取5.3克样品,加入足量的盐酸,收集到2gCO2,则下列判断正确的是( )
A.样品中只含有NaHCO3
B.样品中一定混有NaHCO3,可能有KCl
C.样品中有NaHCO3,也有Ba(NO3)2
D.样品中混有KCl,也可能有NaHCO3
4.(2022·浙江宁波·中考真题)某白色固体M可能由、、、中的一种或几种物质组成。为确定其成分,小宁进行如图所示实验。则:
(1)白色沉淀G的化学式为___________。
(2)白色固体M的成分是___________。
5.有一包白色固体样品,可能含氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种。小金同学为探究其成分,完成了以下实验:
①取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,等分为两份。
②往一份无色溶液中加入稀硫酸,产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示。
③往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 。
(2)原样品的所有可能组成是 。6.(2025九下·金华开学考)有一包白色固体可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
I、取少量固体于烧杯中,逐渐加水并不断搃拌,烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如图甲所示;
II、取少量B点的清液于试管中,滴加酚酞试液,试液不变色;
III、继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图乙所示。
(1)原白色固体中一定不含有的物质是 (填名称);
(2)根据乙图判定实验I后的溶液中 含有硫酸钠(选填“一定”、“可能”或“一定不”)。
7.现有一包固体粉末,可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成,某同学想确定其组成成分,按如图所示步骤进行了如下实验(各步骤中加入的试剂均为足量):
请回答下列问题:
(1)固体粉末中肯定存在的物质是 ,用化学方程式表示白色沉淀部分溶解的原因: 。
(2)如何判断固体粉末中是否有“可能存在的物质”,简述实验操作步骤、现象和结论: 。
8.(2025·浙江模拟)某白色粉末状固体甲,可能含有Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、NaCl;某溶液乙可能含有Ba(NO3)2、NaCl。为探究它们的成分,科学小组开展了如图所示的实验。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ得到的沉淀的成分是 。
(2)固体甲中一定没有的物质有 。
(3)要检验甲中可能存在的物质是否存在,需补充的实验操作是 ,观察现象。
9.(2025九下·温州模拟)有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铜、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种。为了确定其成分,小科进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)
(1)写出蓝色絮状沉淀B的化学式 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)固体粉末A中存在的物质是 。
10.(2025·宁波模拟)某校环保小组对一种工业废水按下列步骤进行实验(假设能发生的反应均恰好完全反应)。
(1)若废水中仅含一种溶质时,其中的阳离子是 。
(2)若要将①、②两个反应中产生的沉淀和溶液进行分离,可以采取 操作。
(3)写出在①中发生反应的化学方程式 。
11.(2025九下·萧山模拟) 某 NaOH 固体中可能含有 NaCl、Na2CO3、Na2SO4、MgSO4中的一种或几种。某同学想确定固体成分,进行如下实验。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含 。
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B 的成分是 。
(3)步骤③滴加的试剂C为 溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
12.(2025八上·宁波期末)有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡 氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答下列问题:
(1)滤渣a的成分是 ,滤液中溶质的成分除氯化钠还有
(2)由上述实验现象分析,样品中一定不含有
(3)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品中不能确定是否存在的物质是 。
13.(2025九下·慈溪模拟)现有一瓶品和一颗用和一瓶无色液体乙,可能是( (OH)2;五种物质中的一种或几种,为了分析其成分,取样品进行如图实验(除稀硝酸过量外,其余均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)浅蓝色固体B中所含物质的化学式是 。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有 。
(3)写出一个步骤③中发生的化学方程式 。
(4)干燥固体甲中物质的组成可能有 。
14.(2025·浙江模拟)草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
15.(2025·绍兴模拟)有一包白色固体,可能由 中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)操作I和II是 。
(2)白色沉淀A为 (填物质名称)。
(3)无色溶液B中的成分与氯化钙溶液反应生成白色沉淀C的化学反应方程式 。
(4)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
16.(2025九下·杭州开学考)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为
(3)无色溶液D一定含有的溶质是
(4)结论:固体粉末中一定含有
A. B.NaOH C.NaCl
17.(2025九下·宁波月考)一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、硝酸钡、硝酸镁中的一种或几种物质组成,为探究该固体的成分,某同学取适量样品实验如图:
(1)滤渣a的成分是 。
(2)滤液中一定含有的离子是 。
(3)若①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品 确定硝酸镁的存在(选填“能”或“不能”)。
(4)在整个探究过程中,元素的化合价 (选填“都发生了改变”、“部分发生了改变”或“都未发生改变”)。
18.(2025九上·杭州期中)现有一固体混合物A,已知可能含有CuCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2、KNO3物质中的两种或者多种。按图进行试验,出现的现象如图所示(过程中所发生的反应均恰好完全反应),请回答下列问题:已知:NH4Cl+NaOH=NH3↑+H2O+NaCl;(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2H2O+Na2SO4
(1)混合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有 。
(2)气体F的化学式为 。
(3)请写出反应④的化学方程式 。
(4)为进一步确定混合物的组成,取样品30g,按上述流程图进行实验,产生3.4g气体D,4.4g气体F,白色沉淀H的质量为2.33g,通过计算,确定该混合物中还含有的物质为 。
典例分析
举一反三
课后巩固
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专题4 混合物的推断
考点一、物质的推断
(一)以物质的特征颜色为突破口
黑色的物质:氧化铜、碳、四氧化三铁、二氧化锰、铁粉
绿色的物质:碱式碳酸铜(铜绿)
红棕色(或棕红色)的物质:铁锈(或氧化铁)
蓝色的溶液:含有Cu2+的溶液(如:硫酸铜、氯化铜、硝酸铜溶液)
蓝色的物质:胆矾(蓝矾CuSO4·5H2O)
黄色的溶液:含有Fe3+的溶液(如:氯化铁硫酸铁硝酸铁)
浅绿色的溶液:含有Fe2+的溶液(如:氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁)
紫红色溶液:高锰酸钾溶液
蓝色沉淀:氢氧化铜
红褐色沉淀:氢氧化铁
常见的白色沉淀:碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁、氢氧化铝、硫酸钡、氯化银
红色的单质:铜、红磷
黄色的单质:硫黄(S)
(二)以物质的用途为突破口
氧气可作助燃剂
二氧化碳可用作灭火剂
二氧化碳、氢气、碳可作冶炼金属的还原剂
熟石灰能用来改良酸性土壤以及配制波尔多液
大理石、石灰石常作建筑材料
稀盐酸助消化除铁锈
氯化钠可用作调味品、融雪剂
(三)以物质特征组成为突破口(如:元素的特征)
有机物中一定含有碳元素
酸中一定含有氢元素,不一定含有氧元素
碱中一定含有氢、氧元素,不一定含有金属元素
相同元素组成的气体是CO2和CO、O2与O3
相同元素组成的液体是H2O2和H2O
相同元素组成的固体是FeO、Fe2O3和Fe3O4
(四)以典型反应条件为突破口
有些化学反应条件在题中带有明显的指向性,例如:“通电”条件就是指水在通电条件下分解
“高温”指碳酸钙高温分解或指铁矿石炼铁的反应等
“液体中反应,MnO2作催化剂”就是指双氧水在二氧化锰催化下分解的反应
(五)以物质的典型性质为突破口
浓硫酸的吸水性、脱水性、溶于水放热
固体氢氧化钠溶于水温度升高以及它能吸水潮解
生石灰与水反应放热
氢气是最轻的气体
氧气能使带火星的木条复燃
无水硫酸铜遇水变蓝
二氧化碳通入澄清的石灰水变浑浊
能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C
铵盐与碱混合研磨产生的有刺激性气味的气体为NH3
硫黄燃烧产生的有刺激性气味的气体为SO2
(六)以化学反应的特殊现象为突破口
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,而在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
白磷、红磷燃烧产生大量的白烟
铁在氧气中燃烧火星四射
能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3
不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4
典例1:(2025九下·义乌开学考)有一包白色粉末,可能由NaOH、Na2CO3、BaC12、K2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,某科学研究小组同学做了如图所示实验。
(1)操作I是 。
(2)白色粉末的成分是 。
【答案】过滤;Na2CO3、BaCl2
【解析】(1)过滤操作:用于分离固体和液体混合物,是将不溶性固体从溶液中分离出来常用方法 。
(2)溶液酸碱性与物质成分关系:NaOH溶液呈碱性,Na2 CO3溶液也呈碱性,pH大于 7;当溶液pH=7时,说明溶液中不存在碱性物质 。
【解答】有一包白色粉末,可能由NaOH、Na2CO3、BaCl2、K2SO4中的一种或几种组成。向白色粉末加足量水过滤,得到白色沉淀和无色溶液B,白色沉淀和稀硝酸反应生成无色气体和无色溶液A,说明白色沉淀为碳酸盐沉淀,一定不含硫酸钡沉淀,根据题中的物质,氯化钡与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡白色沉淀,则白色粉末中一定含有碳酸钠和氯化钡,一定不含硫酸钾;无色溶液B测得pH为7,说明溶液显中性,则一定不存在氢氧化钠;
(1)操作Ⅰ能将固体和液体分离,则操作Ⅰ是过滤;
(2)由分析可知,白色粉末的成分是:Na2CO3、BaCl2。
变式1:(2025·浙江模拟)有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小明进行了如下实验:
根据实验现象,下列判断中,错误的是 ( )
A.滤液丙中含有氯化铁
B.沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C.滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D.样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
【答案】C
【解析】有一包固体样品,可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。向固体样品中加入足量水,过滤得到滤液甲和沉淀乙,滤液甲加足量稀硫酸得到沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,则固体中一定有氢氧化钡;向沉淀乙中加入足量稀盐酸,得到黄色滤液丙和沉淀,氯化铁和氢氧化钡反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钡,氢氧化钡和硫酸钠反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,氢氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,则沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡,原固体中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡,以上实验无法判断是否存在氢氧化钠;据此分析解答。
【解答】A.由分析可知,滤液丙中含有氯化铁,故A正确不合题意;
B.由分析可知,沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡,故B正确不合题意;
C.由分析可知,滤液甲中可能不存在氢氧化钠,故C错误符合题意;
D.由分析可知,样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡,故D正确不合题意。
故选C。
变式2:(2025九上·东阳期末)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成,为探究该白色固体的组成,取适量样品按如图流程进行实验。
(1)白色沉淀I中加入稀盐酸的现象除了沉淀全部溶解,还将观察到的现象是 。
(2)写出滤液中通入CO2所发生反应的化学方程式: 。
(3)原白色固体中含有的物质是 。
【答案】(1)有气泡生成
(2)、
(3)碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡
【解析】(1)分析可能存在的物质可知,白色沉淀为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应的方程式为,可知现象为有气泡产生。
(2)盐不能与二氧化碳反应,碱能与二氧化碳反应,可知滤液中既有氢氧化钾又有氯化钡。
(3)硫酸钡不溶于酸,存在氯化钡则不存在硫酸钾。
【解答】(1)碳酸钙难溶于水,能与盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钾和氯化钡生成的硫酸钡沉淀不溶于酸,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾。
取样品加水溶解,过滤得到白色沉淀I和滤液,白色沉淀I加入盐酸后全部溶解,则原样品中一定有碳酸钙,硫酸钾与氯化钡不能同时共存;滤液通入二氧化碳会生成白色沉淀II,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾,则白色沉淀II是碳酸钡,原样品中一定还有氢氧化钾、氯化钡,一定没有硫酸钾。
由上述分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成。
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、。
(3)通过(1)可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
(1)通过分析可知,白色沉淀I是碳酸钙,通过稀盐酸后,能够生成氯化钙、水和二氧化碳,因此能够观察到的现象是,除了沉淀全部溶解,还会有气泡生成;
(2)滤液中通入二氧化碳,氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,两个化学方程式为:、;
(3)通过分析可知,白色固体中含有的物质为碳酸钙、氢氧化钾、氯化钡。
变式3:(2025·浙江模拟) “用微观思想解决宏观物质问题”是重要的科学观念,能有效建立物质成分推断等方面问题解决的思维路径。例如:某固体样品中,可能含有 NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CaCl2中的一种或几种,加水得无色溶液A。对该固体样品成分推断,学习小组同学建构了“物质推断”的思维模型(如图1),并对样品进行了如图2的探究。
请回答:
(1)微观分析:在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是检验图1 思维模型中的 (填“阴离子”或“阳离子”)。
(2)根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F,可以推出溶液 E中一定存在的离子是 。
(3)根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是 。
(4)某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是 。
【答案】(1)阴离子
(2)、Na+
(3)NaOH、Na2SO4、Na2CO3
(4)可以排除氯离子的干扰,以确定样品中是否有 NaCl
【解析】(1)在溶液A中加入足量的氯化钡溶液生成了白色沉淀,可能是硫酸钠和它反应生成的硫酸钡,也可能是碳酸钠和它反应生成的碳酸钡沉淀。加入足量稀硝酸后,部分沉淀生成气体,说明存在碳酸钡,剩余的沉淀应该是硫酸钡,那么说明固体中存在硫酸钠和碳酸钠,不存在氯化钙;
(2) 溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F, 应该是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,再与氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡;
(3)根据上面的分析解答;
(4)加入硝酸银后生成白色沉淀氯化银,可以证明氯离子的存在,但是由于前面加入氯化钡,因此无法判断是否存在氯化钙,据此分析解答。
【解答】(1) 在溶液 A 中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,是为了减小碳酸根离子和硫酸根离子的存在,既是检验图1 思维模型中的阴离子;
(2) 根据溶液E中通入足量 CO2得白色沉淀F可知,溶液E中肯定存在氯化钡和氢氧化钠,那么离子为、Na+;
(3) 根据图2的探究过程及现象,可推断该固体样品中一定存在的物质是NaOH、Na2SO4、Na2CO3;
(4) 某同学认为图2 探究方案中,应将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,理由是:可以排除氯离子的干扰,以确定样品中是否有 NaCl。
1.某固体由 中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得到无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀。
②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀。
③在滤液中滴加 AgNO3溶液,产生白色沉淀。
该固体中一定含有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据钡离子与碳酸根离子、和硫酸根离子会结合成碳酸钡沉淀、硫酸钡沉淀以及碳酸钡溶于酸,硫酸钡不溶于酸进行分析解答。
【解答】①将固体溶于水得无色透明溶液,说明溶液中不含Cu2+;加入足量BaCl2溶液,过滤后得到5克白色沉淀,沉淀可以是碳酸钡或硫酸钡或二者共存;②在沉淀中加入过量稀硝酸,仍有3克白色沉淀,说明沉淀中含有硫酸钡,同时说明5克白色沉淀中含有能与稀硝酸反应的物质,该物质应是碳酸钡,则说明该固体中一定含有CO32-、SO42-;
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,加入足量BaCl2溶液中含有氯离子,由于氯离子能与硝酸银反应生成生成氯化银沉淀,无法证明原固体中是否含有氯离子。
A、该固体中一定含有Na+、CO32-、SO42-,故选项正确;
Ba2+、SO42-不能共存,故选项错误。
B、将固体溶于水得无色透明溶液,溶液中不含Cu2+,故选项错误;
C、溶液中不能只有阴离子,故选项错误;
D、Ba2+与CO32-、SO42-,不能共存,故选项错误;
故答案为:A。
2.(2025九下·鄞州竞赛)有一包白色固体, 可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种。取样溶于水, 有白色沉淀产生; 过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量、产生气体的量与加入盐酸体积的关系如图所示.由此推断白色固体中( )
A.肯定只存在 B.可能存在
C.肯定不存在 D.可能存在 NaOH
【答案】D
【解析】根据题目给出的信息:取少量白色固体溶于足量的水中有白色沉淀产生,在Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中,有白色沉淀生成的是Na2SO4、BaCl2,或Na2CO3、BaCl2;过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量不断减少,最后消失,说明沉淀是碳酸钡,不是硫酸钡;因此该固体中一定有Na2CO3、BaCl2;一定没有硫酸钠;NaOH可能有,也可能没有,对实验现象没有影响。
【解答】取少量白色固体溶于足量的水中有白色沉淀产生,在Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中,有白色沉淀生成的是Na2SO4、BaCl2,或Na2CO3、BaCl2;过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量不断减少,最后消失,说明沉淀是碳酸钡,不是硫酸钡;因此该固体中一定有Na2CO3、BaCl2;一定没有硫酸钠;NaOH可能有,也可能没有;因此:
A、该固体中一定有Na2CO3、BaCl2,不能是只含有碳酸钠,故说法错误;
B、一定没有硫酸钠,故说法错误;
C、一定存在氯化钡,故说法错误;
D、可能存在氢氧化钠,故说法正确;
故答案为:D。
3.(2024九上·诸暨月考)一包混有杂质的Na2CO3,其杂质可能是Ba(NO3)2、KCl、NaHCO3一种或几种,今取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,另取5.3克样品,加入足量的盐酸,收集到2gCO2,则下列判断正确的是( )
A.样品中只含有NaHCO3
B.样品中一定混有NaHCO3,可能有KCl
C.样品中有NaHCO3,也有Ba(NO3)2
D.样品中混有KCl,也可能有NaHCO3
【答案】D
【解析】(1)碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠,而碳酸钡为不溶于水的白色沉淀;
(2)写出碳酸钠和碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式,根据质量之间的比例关系分析所含物质的可能性。【解答】(1)取10.6g样品,溶于水得澄清溶液,说明样品中不含有硝酸钡;
(2)碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式及其质量关系为:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,
106 44
5.3g 2.2g
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,
84 44
5.3g 2.78g
由以上质量关系可知,如果5.3g样品全部为碳酸钠,加入足量的盐酸,收集到2.2gCO2,因此碳酸钠中肯定含有氯化钾;如果碳酸钠中还含有碳酸氢钠,那么产生的二氧化碳质量也可能等于2g,因此说明样品中一定含有氯化钾,可能含有碳酸氢钠。
4.(2022·浙江宁波·中考真题)某白色固体M可能由、、、中的一种或几种物质组成。为确定其成分,小宁进行如图所示实验。则:
(1)白色沉淀G的化学式为___________。
(2)白色固体M的成分是___________。
【答案】AgCl 、、
【解析】氢氧根离子和镁离子会生成氢氧化镁沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀。
(1)白色固体加入足量的水溶解得到白色沉淀A和无色溶液,白色沉淀A中加入足量的稀盐酸,产生气泡,沉淀全部溶解,所以白色沉淀中含有碳酸钡,一定不含硫酸钡,样品中一定含有碳酸钠、氢氧化钡,一定不含硫酸钠;无色溶液B中通入二氧化碳气体,生成白色沉淀E,所以A中一定含有氢氧化钡,无色溶液F中加入稀硝酸和硝酸银溶液生成白色沉淀G,所以G是氯化银,样品中一定含有氯化镁,所以白色沉淀G的化学式为AgCl;
(2)根据上述分析可知:白色固体M的成分是Na2CO3、MgCl2、Ba(OH)2。
5.有一包白色固体样品,可能含氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氯化钡中的一种或几种。小金同学为探究其成分,完成了以下实验:
①取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,等分为两份。
②往一份无色溶液中加入稀硫酸,产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示。
③往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是 。
(2)原样品的所有可能组成是 。
【答案】(1)和 Na2SO4
(2)BaCl2、NaOH;BaCl2、NaOH、NaNO3
【解析】根据硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠等知识进行分析。
【解答】硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。
①取少量白色固体溶于水,得到无色溶液,等分为两份,所以样品中碳酸钠、硫酸钠不能和氯化钡同时存在;
②往一份无色溶液中加入稀硫酸,产生沉淀质量与所加稀硫酸质量关系如图所示,所以样品中一定含有氯化钡,一定不含碳酸钠、硫酸钠;
③往另一份无色溶液中通入适量的CO2,产生白色沉淀,所以样品中一定含有氢氧化钠,可能含有硝酸钠,所以
(1)仅根据②推测原样品中一定不存在的物质是Na2CO3、Na2SO4;
(2)原样品的所有可能组成是:NaOH、BaCl2 或 NaOH、BaCl2 和NaNO3。
6.(2025九下·金华开学考)有一包白色固体可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
I、取少量固体于烧杯中,逐渐加水并不断搃拌,烧杯内固体的质量随加入水的质量的变化如图甲所示;
II、取少量B点的清液于试管中,滴加酚酞试液,试液不变色;
III、继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图乙所示。
(1)原白色固体中一定不含有的物质是 (填名称);
(2)根据乙图判定实验I后的溶液中 含有硫酸钠(选填“一定”、“可能”或“一定不”)。
【答案】(1)氢氧化钠
(2)一定
【解析】根据碳酸根离子和钡离子会生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,酚酞遇碱性溶液变红色等知识进行分析。
【解答】Ⅰ.取少量固体于烧杯中,逐渐加水并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入水的质量逐渐减小,然后不变,所以样品中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡;
Ⅱ.取少量 B点的清液于试管中,滴加酚酞试液,试液不变色,所以样品中一定不含氢氧化钠;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量逐渐增大,碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,硝酸钡和硫酸钠反应生产硫酸钡沉淀和硝酸钠,所以
(1)原白色固体中一定不含有的物质是氢氧化钠;
(2)根据乙图判定实验Ⅰ后的溶液中一定含有硫酸钠。
7.现有一包固体粉末,可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成,某同学想确定其组成成分,按如图所示步骤进行了如下实验(各步骤中加入的试剂均为足量):
请回答下列问题:
(1)固体粉末中肯定存在的物质是 ,用化学方程式表示白色沉淀部分溶解的原因: 。
(2)如何判断固体粉末中是否有“可能存在的物质”,简述实验操作步骤、现象和结论: 。
【答案】(1)碳酸钠和硫酸钠(或 Na2CO3和Na2SO4);
(2)取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中再滴加硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠
【解析】碳酸钙难溶于水,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,碳酸钡沉淀会溶于酸,硫酸钡沉淀不溶于酸.
取固体粉末加水搅拌充分溶解,得到澄清溶液,所以固体粉末中一定不含碳酸钙,加入氯化钡会生成白色沉淀,白色沉淀部分溶于硝酸,所以沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡,固体粉末中一定含有硫酸钠、碳酸钠,固体粉末中是否含有氯化钠,不会影响题中的实验现象,所以固体粉末中可能含有氯化钠。
【解答】(1)通过推导可知,固体粉末中肯定存在的物质是碳酸钠、硫酸钠,碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,所以白色沉淀部分溶解化学方程式为:BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑;
(2)要检验可能含有的物质氯化钠,可以用硝酸银检验,但是硫酸根离子和碳酸根离子会对氯离子的检验造成干扰,要先加入硝酸钡除去,但不能加氯化钡,因为会引入氯离子,因此实验步骤是:取澄清溶液少许,加入足量硝酸钡溶液,过滤,在滤液中加入硝酸银溶液,若能观察到沉淀产生,就可以确认固体中有氯化钠存在,否则就不存在氯化钠.
8.(2025·浙江模拟)某白色粉末状固体甲,可能含有Na2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3、NaCl;某溶液乙可能含有Ba(NO3)2、NaCl。为探究它们的成分,科学小组开展了如图所示的实验。请回答下列问题。
(1)步骤Ⅱ得到的沉淀的成分是 。
(2)固体甲中一定没有的物质有 。
(3)要检验甲中可能存在的物质是否存在,需补充的实验操作是 ,观察现象。
【答案】(1)BaSO4、BaCO3
(2)Ba(OH)2
(3)取步骤Ⅰ的红色溶液于试管中,加入过量硝酸钡,后取上层清液滴入硝酸银溶液
【解析】硫酸根离子 SO42-与钡离子Ba2+反应会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀;碳酸根离子CO32- 与钡离子Ba2+反应生成能溶于酸的碳酸钡沉淀 。氢氧根离子OH-、碳酸根离子CO32- 会使酚酞试液变红。氯离子Cl-与银离子Ag+反应生成不溶于酸的氯化银沉淀,检验氯离子时要排除其他干扰离子。
【解答】(1)步骤 Ⅱ 得到的沉淀部分溶于过量稀硝酸,不溶于稀硝酸的沉淀是BaSO4,溶于稀硝酸的沉淀是BaCO3,所以沉淀成分是BaSO4、BaCO3 。
(2)固体甲溶于水后加酚酞试液变红,说明溶液呈碱性,若有Ba(OH)2,在后续加入溶液乙含Ba(NO3)2)时,不会出现沉淀部分溶解现象,所以固体甲中一定没有Ba(OH)2。
(3)固体甲中可能存在NaCl,要检验氯离子,需先排除硫酸根离子和碳酸根离子的干扰。取步骤 Ⅰ 的红色溶液于试管中,加入过量硝酸钡,可将硫酸根离子和碳酸根离子转化为沉淀除去,后取上层清液滴入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明有NaCl。
9.(2025九下·温州模拟)有一包固体粉末A,可能含有碳酸钠、氧化铜、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种。为了确定其成分,小科进行了如下实验,现象如图所示(部分生成物未标出,假设每步反应都充分反应)
(1)写出蓝色絮状沉淀B的化学式 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)固体粉末A中存在的物质是 。
【答案】(1)CuCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Cu(OH)2↓
(2)Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
(3)CuO和Na2SO4
【解析】复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,其实质是发生复分解反应的两种化合物在反应体系中(大部分情况为水溶液)交换离子,结合成难电离的沉淀、气体或弱电解质(最常见的为水),使反应体系中离子浓度降低,化学反应向着离子浓度降低的方向进行的反应。在这种反应中,原有化合物的化学键断裂,在产物中形成新的化学键。复分解反应常发生在酸、碱、盐之间。
【解答】(1) 写出蓝色絮状沉淀B的化学式 CuCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Cu(OH)2↓;
(2) 写出反应②的化学方程式 Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH;
(3) 固体粉末A中存在的物质是 CuO和Na2SO4,因为加入足量的稀盐酸,沉淀没有变化,说明没有碳酸钡沉淀,所以没有碳酸钠,有硫酸钠,粉末溶解后是无色的,说明没有硫酸铜,加入足量的稀盐酸有蓝色溶液产生,说明固体中有氧化铜;
故答案为:(1)CuCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Cu(OH)2↓(2)Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH(3)CuO和Na2SO4
10.(2025·宁波模拟)某校环保小组对一种工业废水按下列步骤进行实验(假设能发生的反应均恰好完全反应)。
(1)若废水中仅含一种溶质时,其中的阳离子是 。
(2)若要将①、②两个反应中产生的沉淀和溶液进行分离,可以采取 操作。
(3)写出在①中发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)Fe3+
(2)过滤
(3)
【解析】根据加入硝酸银产生氯化银白色沉淀和有色溶液,说明废水溶液含有氯离子,有色溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀,说明废水溶液中含有铁离子,据此答题。
【解答】往废水中加入硝酸银溶液后有白色沉淀氯化银生成,说明原废水中一定含有Cl-,而在有色溶液中加入氢氧化钠溶液有红褐色沉淀Fe(OH)3和硝酸钠生成,说明有色溶液中一定含有硝酸铁,因此废水溶液中一定还有Fe3+,在不影响图中现象的同时,废水还有可能含有钠离子、硝酸根离子,则当废水中仅含有一种溶质时,该溶质一定是FeCl3,而当废水中含有多种溶质时,还有可能含有硝酸钠、硝酸铁或氯化钠;或者含有硝酸、盐酸,所以
(1)若废水中仅含一种溶质时,其中的阳离子是铁离子,故填:铁离子。
(2)若要将①、②两个反应中产生的沉淀和溶液进行分离,可以采取过滤操作,故填:过滤。
(3)由于废水溶液中含有铁离子、氯离子,故氯化铁与硝酸银反应,化学方程式为:
故答案为:(1)Fe3+;(2)过滤;(3);
11.(2025九下·萧山模拟) 某 NaOH 固体中可能含有 NaCl、Na2CO3、Na2SO4、MgSO4中的一种或几种。某同学想确定固体成分,进行如下实验。
(1)仅根据步骤①的实验现象,可得出原固体中一定不含 。
(2)根据步骤②④的现象,白色固体B 的成分是 。
(3)步骤③滴加的试剂C为 溶液,则能判断原固体中一定含氯化钠。
【答案】(1)MgSO4
(2)BaCO3
(3)AgNO3
【解析】(1)氢氧化钠与硫酸镁反应的方程式为:.
(2)硫酸钡不溶于酸,不与稀盐酸反应,碳酸钡与稀盐酸反应的方程式为.
(3)硝酸银与氯化钠反应的方程式为。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸镁能发生反应,生成白色沉淀氢氧化镁,固体加水后得到无色澄清溶液,可知固体中一定不存在硫酸镁。
(2)加氯化钡生成白色沉淀,该沉淀能溶于稀盐酸,可知沉淀为碳酸钡。
(3)氯离子与银离子反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银,可知C为硝酸银。
12.(2025八上·宁波期末)有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡 氯化镁中的一种或几种物质组成,为探究该样品的组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验。
请回答下列问题:
(1)滤渣a的成分是 ,滤液中溶质的成分除氯化钠还有
(2)由上述实验现象分析,样品中一定不含有
(3)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品中不能确定是否存在的物质是 。
【答案】(1)CaCO3和Mg(OH)2;氢氧化钠、氯化钡
(2)硫酸钠
(3)氯化镁
【解析】根据二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,硫酸钠能和氯化钡反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠进行分析。
【解答】有一包白色固体样品,可能由硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁中的一种或几种物质组成。向样品中加入足量水充分溶解、过滤,得到1.5g滤渣a和滤液,向滤渣a中加入足量稀盐酸,滤渣全部溶解,产生0.44g无色气体,向滤液中通入适量的二氧化碳气体,产生白色沉淀b;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以白色沉淀b是碳酸钡,滤液中一定含有氢氧化钠和氯化钡,说明样品中一定含有氢氧化钠和氯化钡,硫酸钠能和氯化钡反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,则样品中一定没有硫酸钠,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式及其质量关系如下:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
1g 0.44g
则滤渣a中含有1g碳酸钙,剩余的0.5g沉淀是氢氧化钠和氯化镁反应生成的氢氧化镁沉淀,说明样品中一定含有碳酸钙、氯化镁;综上所述,样品中一定含有氢氧化钠、碳酸钙、氯化钡、氯化镁,一定没有硫酸钠。
(1)滤渣a的成分是CaCO3和Mg(OH)2,滤液中溶质的成分除氯化钠还有氢氧化钠、氯化钡。
(2)由上述实验现象分析,样品中一定不含有硫酸钠;
(3)若现象①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品中不能确定是否存在的物质是氯化镁。
13.(2025九下·慈溪模拟)现有一瓶品和一颗用和一瓶无色液体乙,可能是( (OH)2;五种物质中的一种或几种,为了分析其成分,取样品进行如图实验(除稀硝酸过量外,其余均恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象判断:
(1)浅蓝色固体B中所含物质的化学式是 。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有 。
(3)写出一个步骤③中发生的化学方程式 。
(4)干燥固体甲中物质的组成可能有 。
【答案】(1)Cu(OH)2、BaSO4
(2)Cu2+、H+
(3)2NaOH+Cu(NO3)2═Cu(OH)2↓+2NaNO3或HNO3+NaOH═NaNO3+H2O。
(4)硝酸铵、氯化铜和硫酸钠
【解析】根据题干提供的信息进行分析解答,干燥固体甲和无色液体乙混合得到刺激性气味的气体A,A是氨气,是铵态氮肥与碱性物质反应生成的,故一定含有硝酸铵和氢氧化钡;得到的浅蓝色固体B加入硝酸,还有白色沉淀D,故B中含有氢氧化铜和硫酸钡,D是硫酸钡,得到的蓝色溶液E中含有硝酸铜和硝酸;加入丙溶液得到硝酸钠,故丙是氢氧化钠,无色溶液C加入硝酸银产生的白色沉淀F是氯化银,据此解答即可。
【解答】干燥固体甲和无色液体乙混合得到刺激性气味的气体A,A是氨气,是铵态氮肥与碱性物质反应生成的,故一定含有硝酸铵和氢氧化钡;得到的浅蓝色固体B加入硝酸,还有白色沉淀D,故B中含有氢氧化铜和硫酸钡,D是硫酸钡,得到的蓝色溶液E中含有硝酸铜和硝酸;加入丙溶液得到硝酸钠,故丙是氢氧化钠,无色溶液C加入硝酸银产生的白色沉淀F是氯化银;
(1)浅蓝色固体B中所含物质是氢氧化铜和硫酸钡,化学式是Cu(OH)2、BaSO4。
(2)蓝色溶液E中所含的阳离子有铜离子和氢离子。
(3)步骤③中发生的反应可以是氢氧化钠与硝酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸钠,也可以是硝酸和氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,化学方程式为
2NaOH+Cu(NO3)2═Cu(OH)2↓+2NaNO3或HNO3+NaOH═NaNO3+H2O。
(4)干燥固体甲含三种物质时,则可以是硝酸铵、氯化铜和硫酸钠这一种组合。
14.(2025·浙江模拟)草木灰是一种常见的肥料,其主要成分为K2CO3,可能含有少量K2SO4和KCl。请回答:
(1)从化肥分类角度分析,草木灰属于 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)。
(2)为测定草木灰中K2CO3的质量分数,小科用下图1所示装置(图中夹持仪器已略去)进行实验,实验中通过测定丁装置质量的增加量来计算K2CO3的质量分数。反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的 。
(3)为确定草木灰是否含有K2SO4和KCl,小金取适量草木灰于烧杯中,加足量水浸泡;取少量浸出液于试管中,进行如图2操作。根据实验现象小金得出结论:草木灰中肯定含有 。
(4)小华认为要确定另一物质,只需改变图2中的一种药品即可,小华的方案是 。
【答案】(1)钾肥
(2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收
(3)K2SO4
(4)把足量的BaCl2溶液改为足量的Ba(NO3)2溶液
【解析】(1)根据含有氮元素的肥料称为氮肥。含有磷元素的肥料称为磷肥。含有钾元素的肥料称为钾肥。同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥;
(2)根据提高碳酸钾质量分数的测定角度分析;
(3)(4)氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钾;氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银。
【解答】(1)从化学肥料分类角度分析,碳酸钾中含有钾元素,是钾肥;
(2)反应结束后需缓缓抽气一段时间,其目的是使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的氢氧化钠吸收;
(3)加入稀硝酸、氯化钡后得到白色沉淀,是因为氯化钡和硫酸钾反应生成白色沉淀硫酸钡,草木灰中肯定含有硫酸钾,但不能确定是否含有氯化钾;
(4)不能确定是否含有氯化钾,是因为氯化钡和硫酸钾反应后生成的氯化钾影响对氯化钾的检验,小云认为要确定另一物质,只需改掉一种药品即可,小云的方案是把足量的氯化钡溶液改为足量的硝酸钡溶液。
故答案为:(1)钾肥;(2)使反应生成的二氧化碳全部被丁装置中的NaOH溶液吸收;(3)K2SO4;(4)把足量的BaCl2溶液改为足量的Ba(NO3)2溶液。
15.(2025·绍兴模拟)有一包白色固体,可能由 中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)操作I和II是 。
(2)白色沉淀A为 (填物质名称)。
(3)无色溶液B中的成分与氯化钙溶液反应生成白色沉淀C的化学反应方程式 。
(4)这包白色固体是由 (填化学式)组成的。
【答案】(1)过滤
(2)碳酸钡
(3)
(4)Na2CO3和BaCl2
【解析】(1)过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质;
(2)碳酸钡和硫酸钡都是白色沉淀,但是前者可以和酸反应生成气体,但是后者不同;
(3)根据反应物和生成物确定反应的化学方程式;
(4)根据实验现象推测这包白色固体的物质组成。
【解答】(1)根据图片可从,操作I和操作II都是将溶液和沉淀分开,因此都是过滤;
(2)固体中可能生成的白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡,而沉淀A加入稀盐酸生成了无色气体,则白色沉淀A应该为碳酸钡;
(3)根据白色沉淀A为碳酸钡可知,溶液中肯定存在碳酸钠和氯化钡, 则无色溶液B中的成分与氯化钙溶液反应生成白色沉淀,应该是碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙,反应的方程式为:。
(4)白色沉淀A完全溶解,说明溶液肯定存在碳酸钠和氯化钡,不存在硫酸钠。无色溶液B与氯化钙反应后得到的溶液D,加入酚酞试液不不变色,说明肯定没有氢氧化钠,因此白色固体是Na2CO3和BaCl2。
16.(2025九下·杭州开学考)某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别,粉末中可能含有中的一种或几种,实验操作步骤及现象如图,试回答:
(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是 (填化学式,下同);
(2)白色沉淀A为
(3)无色溶液D一定含有的溶质是
(4)结论:固体粉末中一定含有
A. B.NaOH C.NaCl
【答案】BaCO3、CuSO4;BaSO4;NaOH、NaCl、BaCl2;AB
【解析】(1)不同的物质在水中溶解性不同,一些物质溶解后会使溶液呈现特定的颜色。如CuSO4溶于水,溶液呈蓝色。根据溶液颜色可以初步判断某些物质是否存在,这是物质鉴别的一个重要依据。若溶液无色,则可排除含有如CuSO4等有颜色的物质。
(2)复分解反应发生的条件之一是有沉淀生成。当两种化合物相互交换成分后,若生成的物质在水中的溶解度较小,就会以沉淀的形式析出。
(3)根据硫酸铜在溶液中显蓝色,碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀,碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钠和二氧化碳反应生成的碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀等知识进行分析。
【解答】(1)固体粉末加水溶解得到无色溶液,所以样品中一定不含碳酸钡、硫酸铜,所以(1)仅由步骤Ⅰ可知,固体粉末中不可能含有的物质是:BaCO3、CuSO4;
(2)碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,碳酸钡与稀硫酸反应生成硫酸钡,水和二氧化碳,故白色沉淀为硫酸钡;
(3)加入的氯化钡是过量的,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,无色溶液D一定含有的溶质是:NaOH、NaCl、BaCl2;
(4)固体粉末中一定含有Na2CO3、NaOH,可能含有NaCl,故选:AB。
17.(2025九下·宁波月考)一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、硝酸钡、硝酸镁中的一种或几种物质组成,为探究该固体的成分,某同学取适量样品实验如图:
(1)滤渣a的成分是 。
(2)滤液中一定含有的离子是 。
(3)若①“滤渣全部溶解”变为“滤渣部分溶解”,其他现象不变,则原样品 确定硝酸镁的存在(选填“能”或“不能”)。
(4)在整个探究过程中,元素的化合价 (选填“都发生了改变”、“部分发生了改变”或“都未发生改变”)。
【答案】(1)和
(2)钡离子、氢氧根离子、钾离子、硝酸根离子
(3)不能
(4)都未发生改变
【解析】(1)硫酸钡是不溶于酸的白色沉淀,所以沉淀全部溶解说明不能同时存在能生成硫酸钡的物质。通过对比固体的质量和二氧化碳的质量,判断沉淀的种类不止一种。
(2)碱能与二氧化碳反应,将二氧化碳转化为碳酸根离子,盐溶液不能直接与二氧化碳反应,可知一定含有氢氧化钾,注意阴离子不要忘记硝酸根离子。
(3)实验通过对比二氧化碳和沉淀的质量判断存在氢氧化镁,进而判断存在硝酸镁,若沉淀部分溶解,则沉淀中含有硫酸钡,会对氢氧化镁的存在的判断造成干扰。
(4)复分解反应只是交换阴离子,所以化合价均不发生改变。
【解答】(1)滤渣全部溶解,可知不存在硫酸钡沉淀,则硫酸钾和硝酸钡不可能同时存在;产生0.44g气体,该气体为二氧化碳,由可知,,0.44g二氧化碳,需要碳酸钙1g,而沉淀的质量为1.1g,可知含有另一种沉淀,分析物质可知,该沉淀为,故滤渣a的成分为和。
(2)向滤液中通入二氧化碳,有白色沉淀产生,说明一定含有氢氧化钾,可知硝酸镁完全反应,能和碳酸根离子沉淀的只有钡离子,可知一定含有硝酸钡,故滤液中一定含有的离子有:钡离子、氢氧根离子、钾离子、硝酸根离子。
(3)沉淀部分溶液,则不能说明0.1g沉淀是硫酸钡还是氢氧化镁,故不能确定是否存在硝酸镁。
(4)实验中主要涉及的反应是复分解反应,该类型的反应中,没有元素的化合价发生改变,不属于复分解反应的是氢氧化钾与二氧化碳的反应,但该反应中也没有元素的化合价发生改变,所以所有元素的化合价均为未改变。
18.(2025九上·杭州期中)现有一固体混合物A,已知可能含有CuCl2、NH4Cl、(NH4)2SO4、CaCO3、Ba(NO3)2、KNO3物质中的两种或者多种。按图进行试验,出现的现象如图所示(过程中所发生的反应均恰好完全反应),请回答下列问题:已知:NH4Cl+NaOH=NH3↑+H2O+NaCl;(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2H2O+Na2SO4
(1)混合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有 。
(2)气体F的化学式为 。
(3)请写出反应④的化学方程式 。
(4)为进一步确定混合物的组成,取样品30g,按上述流程图进行实验,产生3.4g气体D,4.4g气体F,白色沉淀H的质量为2.33g,通过计算,确定该混合物中还含有的物质为 。
【答案】(1)CuCl2
(2)CO2
(3)Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
(4)KNO3
【解析】混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2;沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,一定不含有硫酸钡,即(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存;无色溶液B加入氢氧化钠,得到气体,说明该气体是氨气,说明物质中一定含有铵根离子;溶液E中加入硫酸,能产生沉淀H,说明该沉淀是硫酸钡沉淀,所以混合物中含有Ba(NO3)2;因为(NH4)2SO4和Ba(NO3)2不能共存,所以一定不含有(NH4)2SO4;还必须含有铵根,所以固体中一定含有NH4Cl,再进一步分析即可。
【解答】(1)混合物A溶于水得到沉淀和无色溶液,所以溶液中一定不存在CuCl2,因为铜离子溶液是蓝色;
(2)沉淀加入盐酸得到气体,且沉淀全部溶解,说明该沉淀是CaCO3,碳酸钙与盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳,所以气体F的化学式为:CO2;
(3)溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)气体D为氨气,设生成3.4g氨气需要氯化铵的质量为x;
= ;
解得:x=10.7g;
气体F为二氧化碳,设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为y,
=;
解得: y=10g;
白色沉淀H为硫酸钡,设生成2.33g硫酸钡需要硝酸钡的质量为z,
=;
解得: z=2.61g;
氯化铵、碳酸钙和硝酸钡的质量和=10.7g+10g+2.61g=23.31g,
样品的质量为30g,所以样品中还含有硝酸钾,其质量=30g 23.31g=6.69g;
答:该混合物中还含有的物质为KNO3。
(1)由分析可知,合物A加水过滤得到无色溶液B,可以推出混合物A中一定不含有CuCl2,故填CuCl2。
(2)由分析可知,沉淀C为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,即气体F为二氧化碳,故填CO2。
(3)由分析可知,溶液E中含有硝酸钡,则反应④是硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3。
(4)见答案
典例分析
举一反三
课后巩固
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