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书书书混合物成分的探究１．实验室有一包白色粉末，其中可能含有ＢａＣＯ３、ＢａＣｌ２、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＯＨ中的一种或几种，某兴趣小组设计实验探究其组成。【提出问题】该白色粉末由什么物质组成？【设计实验】他们取该白色粉末于烧杯中，加入足量水并充分搅拌，得到无色溶液Ａ和白色沉淀Ｂ，针对无色溶液Ａ和白色沉淀Ｂ设计了如下方案，并进行实验。实验步骤实验现象实验结论（１）取少量无色溶液Ａ于试管中，滴入无色酚酞溶液 白色粉末中一定含有ＮａＯＨ（２）另取少量无色溶液Ａ于试管中，加入 有白色沉淀产生白色粉末中一定含有Ｎａ２ＳＯ４（３）取少量白色沉淀Ｂ于试管中，加入足量稀盐酸沉淀全部溶解，有气泡产生白色粉末中一定含有 写出步骤（３）中发生反应的化学方程式 。【交流反思】有同学提出不用另外设计实验就可以得出剩余的一种物质不存在。你 （填“同意”或“不同意”）他的观点，原因是 。【答案】【设计实验】溶液变为红色 氯化钡溶液（或硝酸钡溶液） 碳酸钡（或ＢａＣＯ３） ＢａＣＯ３＋２ＨＣｌＢａＣｌ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑ 【交流反思】同意 氯化钡能与硫酸钠反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀（合理即可）【解析】【设计实验】取该白色粉末于烧杯中，加入足量水并充分搅拌，得到无色溶液Ａ和白色沉淀Ｂ，白色沉淀Ｂ可能是碳酸钡，也可能是氯化钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡，还可能是碳酸钡和硫酸钡的混合物。根据“白色粉末中一定含有ＮａＯＨ”，可知无色溶液Ａ显碱性，能使无色酚酞溶液变红。根据“白色粉末中一定含有Ｎａ２ＳＯ４”及实验现象“有白色沉淀产生”，可知加入的试剂能与硫酸钠反应且有白色沉淀产生，则加入的试剂为可溶性钡盐，如氯化钡溶液、硝酸钡溶液。向白色沉淀中滴加稀盐酸，沉淀全部溶解，由此可知该沉淀一定不含硫酸钡而只含碳酸钡，因此该白色粉末中一定含有碳酸钡，又因为氯化钡和硫酸钠不能同时存在，所以该白色粉末中一定不含氯化钡。碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳。【交流反思】根据以上分析，可知氯化钡一定不存在。２．已知牙膏中常含有氢氧化铝、碳酸钙和二氧化硅中的两种物质作摩擦剂，主要用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果。某化学兴趣小组随机选取一种牙膏（含有两种摩擦剂），对其所含摩擦剂成分进行探究。【作出假设】猜想一：含氢氧化铝、碳酸钙猜想二：含碳酸钙、二氧化硅猜想三：含氢氧化铝、二氧化硅【实验设计】实验操作实验现象实验结论取少量牙膏，并向其中加入过量的稀盐酸 该摩擦剂中含有碳酸钙，发生反应的化学方程式为 仍有部分残渣摩擦剂中含有 【实验结论】猜想 成立。【实验拓展】为探究该牙膏中碳酸钙的质量分数，该小组同学利用如下装置进行实验。（１）该装置中浓硫酸的作用是 。（２）若要计算碳酸钙的质量分数，除了称取氢氧化钠溶液的质量差，还要称量 的质量。【答案】【实验设计】有气泡产生 ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ ＳｉＯ２（或二氧化硅）【实验结论】二【实验拓展】（１）作干燥剂（或干燥二氧化碳气体，合理即可） （２）反应前所取牙膏【解析】【实验设计】该牙膏摩擦剂中含有氢氧化铝、碳酸钙和二氧化硅中的两种，氢氧化铝、碳酸钙均可与稀盐酸反应，向牙膏中加入过量的稀盐酸后仍有部分残渣，证明摩擦剂中含有二氧化硅。根据实验结论摩擦剂中含有碳酸钙，则实验现象为有气泡生成，反应的化学方程式为ＣａＣＯ３＋２ＨＣｌＣａＣｌ２＋ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ。【实验结论】该牙膏只含两种摩擦剂，根据实验设计可知该牙膏含有二氧化硅和碳酸钙，故猜想二正确。【实验拓展】（１）浓硫酸的作用是作干燥剂，吸收ＣＯ２逸出过程中带出的水。（２）混合物中溶质的质量分数的计算公式为溶质的质量混合物的总质量×１００％，溶质碳酸钙的质量可通过收集到二氧化碳的质量计算得到，混合物的总质量为反应前牙膏的质量，即还应称量反应前所取牙膏的质量。３．某混合气体中可能含有ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２和Ｈ２Ｏ中的三种物质，为了探究该气体的组成成分进行如下实验。【猜想假设】猜想１：ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２猜想２：ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ猜想３：ＣＯ、Ｈ２、Ｈ２Ｏ猜想４： 【查阅资料】白色无水硫酸铜遇水显蓝色。【实验设计】检验混合气体中是否含有Ｈ２Ｏ和ＣＯ２。①将混合气体通过白色无水硫酸铜，观察到 的现象，说明气体中含有Ｈ２Ｏ。②将混合气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，该过程中发生反应的化学方程式为 。③为了检验混合气体中是否有ＣＯ或Ｈ２。小组同学设计了如下实验。广口瓶中的试剂实验现象实验结论Ｂ：澄清石灰水澄清石灰水无明显现象Ｅ：无水硫酸铜 Ｆ：澄清石灰水 猜想２成立【反思评价】该装置的不足之处为 。【拓展迁移】当我们无法直接检验该物质时，可以通过检验该物质反应后的生成物确定该物质是否存在，如我们需要检验Ｈ２时，可通过检验Ｈ２在氧气中燃烧的产物 确定Ｈ２的存在。【答案】【猜想假设】ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ 【实验设计】①白色固体变蓝 ②Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ ③无明显现象 澄清石灰水变浑浊 【反思评价】未进行尾气处理（或未完全反应的ＣＯ直接排放到空气中会污染空气） 【拓展迁移】Ｈ２Ｏ【解析】【猜想假设】混合气体的成分可能有ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ中的三种，故猜想４为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２。【实验设计】根据【查阅资料】可知检验水常用的试剂为无水硫酸铜，检验ＣＯ２常用的试剂为澄清石灰水，检验ＣＯ或Ｈ２通常利用这两种气体的可燃性和还原性检验其对应的生成物（ＣＯ２和Ｈ２Ｏ），在检验ＣＯ和Ｈ２前必须先除去原混合气体中的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ；然后将剩余的气体依次通过灼热的氧化铜、无水硫酸铜和澄清石灰水，若无水硫酸铜无明显现象，说明没有Ｈ２Ｏ生成，即气体中不含Ｈ２，若澄清石灰水变浑浊，即混合气体中含有ＣＯ。【反思评价】图示装置中澄清石灰水装置末端未进行尾气处理，未反应完的ＣＯ直接排放到空气中会污染空气。４．某地岩盐矿的主要成分是氯化钠，可能含有硫酸钙、碳酸钙、氯化镁、碳酸钠。岩盐矿的其他成分与酸、碱不反应。某化学兴趣小组对该地岩盐矿的成分进行了如下探究。【查阅资料】碳酸镁的溶解度非常小。【提出问题】除氯化钠外，该样品的其他成分是什么？【实验设计】实验步骤实验现象实验结论Ⅰ．取少量白色沉淀Ａ，滴加稀盐酸沉淀溶解，有气泡产生Ⅱ．取少量步骤Ⅰ反应后的溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液 样品中肯定含有氯化镁Ⅲ．取少量无色滤液Ｂ于试管中，加入足量稀盐酸有气泡放出样品中肯定含有 Ⅳ．取少量步骤Ⅲ反应后的溶液于试管中，滴加 有白色沉淀生成样品中肯定含有硫酸钙【反思评价】（１）检验氯化镁不用无色滤液Ｂ而用步骤Ⅰ反应后的溶液，原因是 。（２）写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式 。【拓展应用】要从该岩盐矿中得到氯化钠晶体，必须要除杂，除杂的操作有：①加入氢氧化钠；②加入碳酸钠；③加入氯化钡；④加入稀盐酸；⑤过滤，其正确的操作顺序是 （填序号），要得到氯化钠晶体可用 （填“蒸发结晶”或“降温结晶”）的方法。【答案】【实验设计】有白色沉淀生成 碳酸钠 氯化钡溶液（合理即可） 【反思评价】（１）氯化镁能与碳酸钠反应生成碳酸镁白色沉淀，无色滤液Ｂ中不一定有氯化镁的存在（合理即可） （２）２ＮａＯＨ＋ＭｇＣｌ２２ＮａＣｌ＋Ｍｇ（ＯＨ）２↓ 【拓展应用】①③②⑤④（或③①②⑤④或③②①⑤④） 蒸发结晶【解析】根据题给信息，某地岩盐矿的主要成分是氯化钠，可能含有硫酸钙、碳酸钙、氯化镁、碳酸钠。加水溶解后得到白色沉淀Ａ和无色滤液Ｂ，白色沉淀Ａ可能是碳酸钙，也可能是碳酸镁或未溶解的硫酸钙，还可能是碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁的混合物。【实验设计】Ⅰ．取白色沉淀Ａ加入稀盐酸，沉淀溶解，有气泡产生，Ａ中肯定有碳酸盐，若该碳酸盐为碳酸钙，则反应后的溶液中有Ｃａ２＋存在，若该碳酸盐为碳酸镁，则反应后的溶液中有Ｍｇ２＋存在。Ⅱ．向步骤Ⅰ反应后的溶液中滴加足量氢氧化钠溶液，根据实验结论样品中有氯化镁，则氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀。Ⅲ．取少量无色滤液Ｂ加入足量稀盐酸，有气泡放出，说明样品中肯定含有碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。Ⅳ．要检验硫酸钙，只需检验ＳＯ２－４是否存在即可，根据ＳＯ２－４与Ｂａ２＋反应生成不溶于酸的ＢａＳＯ４白色沉淀，完成实验步骤：取少量步骤Ⅲ反应后的溶液，滴加可溶性钡盐的溶液，如氯化钡溶液。【反思评价】（１）由于氯化镁能与碳酸钠反应生成碳酸镁沉淀，若氯化镁全部转化为碳酸镁沉淀，则向无色滤液Ｂ中加入氢氧化钠溶液后没有白色沉淀出现，无法验证氯化镁的存在。（２）氢氧化钠与氯化镁反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀。【拓展应用】加入试剂的目的是：①加入氢氧化钠是为了除去镁离子；②加入碳酸钠是为了除去钙离子和过量的钡离子；③加入氯化钡是为了除去硫酸根离子；④加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠；⑤过滤是为了除去生成的沉淀物。因此必须将加入碳酸钠放在加入氯化钡之后，将过滤放在加稀盐酸之前，将加入稀盐酸放在最后一步。氯化钠的溶解度随温度变化不大，故可采用蒸发结晶的方法得到氯化钠晶体。５．现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某兴趣小组为确定其成分，做了以下探究：【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性；硫酸钡不溶于水，也不溶于酸。【实验探究一】步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液。步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清的溶液。初步结论：该白色粉末中一定含有 ，一定不含 。步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式为 。【实验探究二】向步骤Ⅰ所得的滤液加入足量的稀盐酸，有气泡产生，则加盐酸之前的滤液中的溶质可能的组成是：猜想一：ＮａＣｌ和Ｎａ２ＣＯ３；猜想二： 。实验步骤实验现象实验结论①取少量步骤Ⅰ所得的滤液，加入足量ＣａＣｌ２溶液 滤液中含有碳酸钠②取①静置后的上层清液少许向其中滴入几滴无色酚酞溶液溶液变红滤液中含有 【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定白色粉末的组成是 。【答案】【实验探究一】ＢａＣｌ２和Ｎａ２ＣＯ３ Ｎａ２ＳＯ４和ＣｕＳＯ４Ｎａ２ＣＯ３＋ＢａＣｌ２ＢａＣＯ３↓＋２ＮａＣｌ【实验探究二】ＮａＣｌ、Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ 有白色沉淀产生 ＮａＯＨ 【实验结论】ＢａＣｌ２、Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ【解析】【实验探究一】取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液，可知白色粉末中不含硫酸铜，同时可推断白色沉淀可能是碳酸钡或硫酸钡或两者的混合物，取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清的溶液，可推断白色沉淀是碳酸钡，不含硫酸钡，则白色粉末中一定含有碳酸钠和氯化钡，一定不含硫酸钠，步骤Ⅰ中产生沉淀的反应是氯化钡与碳酸钠的反应，化学方程式为Ｎａ２ＣＯ３＋ＢａＣｌ２ＢａＣＯ３↓＋２ＮａＣｌ。【实验探究二】向步骤Ⅰ所得的滤液加入足量的稀盐酸，有气泡产生，则滤液中一定有Ｎａ２ＣＯ３，没有ＢａＣｌ２，而Ｎａ２ＣＯ３和ＢａＣｌ２反应后生成了ＮａＣｌ，所以滤液中还一定有ＮａＣｌ；因为通过【实验探究一】无法确定是否有ＮａＯＨ，所以该滤液的猜想就有两种：ＮａＣｌ和Ｎａ２ＣＯ３或者ＮａＣｌ、Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ；想要证明是否含有ＮａＯＨ，需要先除尽Ｎａ２ＣＯ３，故加入足量ＣａＣｌ２溶液可观察到有白色沉淀产生，静置后取上层清液，加入无色酚酞溶液，如果溶液变红，则证明滤液中有ＮａＯＨ。【实验