Question

【題目】實驗室有一包白色粉末，可能含有 Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl中的一種或幾種，為了確定其成分，某化學興趣小組進行了如下實驗探究。

（查閱資料）CaCl2溶液顯中性；K2CO3和“純堿”的化學性質相似；MgCO3微溶于水，不考慮為沉淀。

（實驗步驟）

步驟Ⅰ：取一定量樣品于燒杯中，加足量水充分溶解，有白色沉淀產生，溶液呈無色。

初步結論：原粉末中一定不含______。

步驟Ⅱ：將步驟Ⅰ中的混合物過濾，進行下一步實驗探究。

（實驗探究一）小明同學對步驟Ⅱ中過濾所得濾液設計了如下的實驗探究方案：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取一定量濾液于試管中，加入足量CaCl2溶液，充分振蕩后，再滴加酚酞溶液。	溶液呈紅色	由此確定原粉末中含有____

請說明加入足量CaCl2溶液的理由______。

（猜想假設）小紅同學對步驟Ⅱ中過濾所得固體成分提出了如下猜想：

①Mg(OH)2 ②BaSO4 ③BaCO3 ④Mg(OH)2、BaSO4 ⑤BaSO4、BaCO3

⑥Mg(OH)2、BaCO3 ⑦Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3

（實驗探究二）小紅同學對猜想設計了如下實驗探究方案：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取一定量過濾所得固體于試管中，加入足量稀HCl，充分振蕩。	有氣泡產生，沉淀完全溶解	上述猜想______可能成立
（2）向（1）試管中，繼續滴加足量的NaOH溶液	有白色沉淀產生	上述猜想______一定成立

寫出（2）中產生白色沉淀的化學方程式_______。

（歸納總結）通過上述實驗驗證，原粉末中仍不能確定的成分是____________。

Answer 1

【答案】硫酸銅 氫氧化鉀 碳酸鉀溶液顯堿性，也能使無色酚酞溶液變紅色，需排除其干擾 ③⑥ ⑥ 2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl 氯化鉀

【解析】

題干中提到的幾種物質的重要性質：1.Na2SO4、Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、CuSO4、Mg(NO3)2和KCl均溶于水；2.Cu2+為藍色 ；3.Ba2+和SO42-或CO32-反應生成BaSO4、BaCO3白色沉淀，Mg2+和OH-反應生成Mg(OH)2的白色沉淀，其中BaSO4既不溶于也不溶于酸、BaCO3 和Mg(OH)2可以溶于酸；4.KOH、K2CO3的水溶液顯堿性。根據步驟Ⅰ可判斷一定不存在CuSO4，

根據實驗步驟（1）取一定量濾液于試管中，加入足量CaCl2溶液，充分振蕩后可以將K2CO3反應完，再滴加酚酞溶液，溶液呈紅色，判斷堿性物質一定有KOH；根據實驗探究二中（1）取一定量過濾所得固體于試管中，加入足量稀HCl，充分振蕩，有氣泡產生，沉淀完全溶解，判斷沉淀一定沒有BaSO4，一定有BaCO3，可能有Mg（OH）2，猜想③⑥成立；（2）向（1）試管中，繼續滴加足量的NaOH溶液，有白色沉淀產生，說明原沉淀中一定有Mg（OH）2，從而推出原白色粉末中一定有Ba(NO3)2、K2CO3、KOH、Mg(NO3)2，一定沒有CuSO4和 Na2SO4，而KCl是否存在對實驗現象無影響。

實驗步驟Ⅰ：加足量水充分溶解，有白色沉淀產生，溶液呈無色，說明一定不含硫酸銅。

實驗探究一：取一定量濾液于試管中，加入足量CaCl2溶液，充分振蕩后，再滴加酚酞溶液，溶液呈紅色，說明溶液顯堿性，則原粉末中一定含有氫氧化鉀。

碳酸鉀溶液顯堿性，加入足量CaCl2溶液，碳酸鉀能與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鉀，能排除碳酸鉀的干擾。

實驗探究二：

（1）取一定量過濾所得固體于試管中，加入足量稀HCl，充分振蕩，有氣泡產生，沉淀完全溶解，則沉淀中一定不含硫酸鋇，可能是BaCO3，也可能是Mg（OH）2、BaCO3的混合物，故選擇③⑥

（2）向（1）試管中，繼續滴加足量的NaOH溶液，有白色沉淀產生，該沉淀為氯化鎂與氫氧化鈉溶液反應生成的氫氧化鎂沉淀，同時生成氯化鈉，反應的化學方程式為：2NaOH+MgCl2=Mg（OH）2↓+2NaCl．說明猜想⑥成立。