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备战中考化学确定物质成分的探究教师版
专练12确定物质成分的探究
1.现有一包固体粉末,可能是CaCO3、Ba(NO3)2、Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl中的一种或几种,为确定其组成,取适量试样进行下列实验.
①取试样溶于水,得到无色澄清溶液和白色沉淀,过滤.
②向①所得的白色沉淀中加入足量的稀硝酸,白色沉淀部分消失并有气泡产生.
③取步骤①实验后的滤液,加入过量稀硝酸、硝酸银溶液,出现白色沉淀.
下列关于白色粉末的说法错误的是( )
A.一定没有CuSO4
B.一定含有Ba(NO3)2、Na2CO3、Na2SO4
C.可以用定量分析的方法确定是否含有CaCO3
D.一定含有NaCl
【答案】B
【解析】①溶于水得到无色澄清溶液,说明原试样中无带颜色的物质,即不含有蓝色的硫酸铜溶液;白色沉淀可能是碳酸钙、也可能是硝酸钡和碳酸钠或硫酸钠反应产生的碳酸钡沉淀或硫酸钡沉淀;
②向①所得的白色沉淀中加入足量的稀硝酸,白色沉淀部分消失并有气泡产生,说明一定含有硝酸钡和硫酸钠反应产生的硫酸钡沉淀,另一种沉淀可能是碳酸钡沉淀也可能是硫酸钡沉淀;
③取步骤①实验后的滤液,加入过量稀硝酸、硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明产生的是氯化银沉淀,则一定含有氯化钠;因此:
A、根据推断一定不含有硫酸铜溶液,故说法正确;
B、根据推断,一定含有硫酸钠、硝酸钡,不能确定碳酸钠和碳酸钙的存在,可能都有货有其中的一种,故说法错误;
C、可以用定量分析的方法确定是否含有碳酸钙,通过计算沉淀的质量结合样品的质量对比得出结论,故说法正确;
D、根据推断,一定含有氯化钠,故说法正确;故选:
B。
2.实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠以外,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。
为确定其组成进行如下实验:
①取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解;②继续向烧杯中逐滴加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体质量变化如图。
下列说法正确的是( )
A.A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B.B→C段对应溶液pH逐渐变大
C.原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
D.C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、碳酸钠、硝酸钡
【答案】C
【解析】碳酸钠和硝酸钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,所以
步骤①:
取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解,
步骤②:
接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,所以固体中含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡
A、A→B段对应的反应是碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,实验现象是固体部分溶解,有气泡冒出,故A错误;
B、B→C段对应溶液pH逐渐变小,故B错误;
C、原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡,可能含有氢氧化钠,故C正确;
D、C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠、硝酸钡,故D错误。
故选:
C。
二.填空题(共2小题)
3.有一包白色粉末,可能是由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、BaCl2、NaCl中的一种或几种组成,现做如下实验.
(Ⅰ):
将少量粉末放在烧杯中加足量水,搅拌、静置、过滤,得无色溶液及白色沉淀;
(Ⅱ):
向(Ⅰ)过滤得到的白色沉淀中加足量稀硝酸,沉淀部分溶解并有气体产生;
(Ⅲ):
向(Ⅱ)过滤得到的滤液中滴加硝酸银溶液,立即有较多的白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不溶解.根据以上实验现象推断:
白色粉末中:
①一定存在的是 ,②一定不存在的是 ,③可能存在的是 .
④写出步骤(Ⅱ)中沉淀部分溶解的化学方程式 .
【答案】
①Na2CO3、Na2SO4和BaCl2,②CuSO4,③NaCl.④NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓.
【解析】由题意可知,将少量粉末放在烧杯中加足量水,搅拌、静置、过滤,得无色溶液及白色沉淀,说明了粉末中一定不存在CuSO4;再由白色沉淀部分溶解于稀硝酸,可确定一定含Na2CO3、Na2SO4和BaCl2;再由加入硝酸银立即有较多的白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不溶解,可判断溶液中一定含Cl﹣,由于一定含氯化钡,可能含有NaCl.
由上述分析可知,步骤(Ⅱ)过滤得到的滤液中滴加硝酸银溶液,立即有较多的白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不溶解,即氯化钠与硝酸银反应,化学方程式为NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓;
由上述分析可知,一定不存在的物质是:
CuSO4.
4.某无色溶液甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某白色固体乙中可能含有硝酸钡、氯化钠。
某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色;
Ⅱ.取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入溶液甲的质量的变化如图中折线ABC所示;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加过量的稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图中CD所示;
Ⅳ.再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液,烧杯内固体的质量随加入硝酸银溶液的质量的变化如图中DE所示。
请回答下列问题:
(1)溶液甲的pH (填“小于”或“等于”、“大于”)7;
(2)溶液甲中一定含有 ,固体乙中一定含有 。
(3)D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质是 。
(4)根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在,理由是 。
要证明甲中该物质的存在,需要补充的实验操作是 。
【答案】
(1)大于;
(2)Na2SO4、NaOH;Ba(NO3)2。
(3)HNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4;
(4)固体乙中也可能含有氯化钠;另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液。
【解析】Ⅰ.取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,说明溶液显碱性,则含有氢氧化钠、碳酸钠中至少一种;
Ⅱ.取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,加入乙溶液时有沉淀生成,说明乙中含有硝酸钡,
Ⅲ.如果甲中含有碳酸钠时,碳酸钠和硝酸钡反应生成的碳酸钡能够溶于稀硝酸中,因为沉淀不溶解,说明甲中不含有碳酸钠,则一定含有氢氧化钠和硫酸钠,因为沉淀是硫酸钠和硝酸钡反应生成的硫酸钡;
Ⅳ.再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液,有沉淀生成,说明其中D点时含有氯化钠;但无法判断来自无色溶液甲还是白色固体乙。
(1)取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色,说明溶液显碱性,pH大于7;
(2)由推理可知,溶液甲中一定含有Na2SO4、NaOH,固体乙中一定含有Ba(NO3)2。
(3)D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质有过量的HNO3、Na2SO4,生成的NaNO3,剩余的NaCl;
(4)由于固体乙中也可能含有氯化钠,根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在,要证明甲中氯化钠的存在,应另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,除去硫酸钠,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液验证是否有氯化钠。
三.实验探究题(共5小题)
5.有一包白色粉末,可能由NaCl、K2SO4、Na2CO3、MgCl2、FeCl3中的一种或几种组成。
现做如下试验:
①取少量粉末加水溶解,得到无色透明溶液;②取①中所得溶液少许加入NaOH溶液,无明显现象;③另取少量粉末,滴加稀盐酸,也无明显现象。
请问:
(1)由实验①可知,原粉末中没有 ;实验②可证明原粉末中没有 ;实验③可证明原粉末中没有 。
(填化学式)
(2)根据上述实验,请判断原粉末中可能有的物质是 。
(3)为进一步探究原粉末中的成分,按如图试验:
(提示:
在AgNO3、BaCl2、Ba (NO3)2中选择两种作为A、B试剂,且A、B的阳离子不同)
用化学式填写:
粉末成分 ;试剂A ;试剂B 。
(4)若改用焰色反应,也能鉴别出这两种物质,原因 ,其中鉴别 ,需要通过蓝色钴玻璃观察,若颜色呈 色,则证明有该盐的存在。
【答案】
(1)FeCl3;MgCl2;Na2CO3;
(2)NaCl、K2SO4;
(3)Na2SO4;Ba(NO3)2;AgNO3;
(4)钾离子和钠离子的焰色反应不一样;钾离子;紫。
【解析】
(1)根据实验①的现象可以知道,该粉末中没有氯化铁,因为氯化铁溶于水得到的是黄色溶液;因为碳酸钠和氯化镁能够生成白色沉淀,所以根据实验现象②判断碳酸钠和氯化镁至少有一种不存在,因为氯化镁能和氢氧化钠反应生成白色沉淀,所以根据实验③现象可知在混合物中不存在氯化镁;向粉末中加入稀盐酸后没有气体产生说明没有碳酸钠,故本题答案为:
FeCl3;MgCl2;Na2CO3;
(2)根据
(1)的解析可以知道,在混合物中可能存在的是氯化钠和碳酸钾,故本题答案为:
NaCl、K2SO4;
(3)本题中给了三种物质中其中阳离子相同的有硝酸钡和氯化钡,由于我们要鉴别的物质含有氯离子,所以必须排除氯离子的干扰,故可以选择硝酸银和硝酸钡来鉴定是否含有这两种物质,所以根据反应的实际,我们可以先鉴别硫酸钾的存在,然后再加入硝酸银来检验氯化钠的存在,根据实验现象,加入硝酸钡后生产白色沉淀说明有硫酸钾,而加入硝酸银后没有白色沉淀说明没有氯化钠,故本题答案为Na2SO4;Ba(NO3)2;AgNO3;
(4)钠离子的焰色反应是黄色的,而钾离子的焰色反应是透过蓝色的钴玻璃观察到紫色的火焰,故填:
钾离子和钠离子的焰色反应不一样;钾离子;紫。
6.已知在溶液中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠.现实验室中有一包白色粉末,可能是碳酸钠,也可能是氧化钙或氢氧化钙.为确定其组成,某同学设计了以下实验方案进行探究,请你按要求帮助完成探究活动.
(1)提出假设:
假设①
假设②
假设③
(2)设计实验,通过实验分析进行判断并填空:
假设
设计的相关实验操作
实验中观察到的现象
假设是否成立
①
取一定量粉末加入稀盐酸
没有气体产生
②
取一定量粉末溶于水
溶液浑浊且温度升高
③
取一定量粉末溶于水,静置后取上层清液再通入二氧化碳
没有沉淀产生
(3)实验后思考:
假定这包白色粉末是混有少量氧化钙的碳酸钠粉末,将混合物溶于水可观察到的现象是 ;其中发生的化学反应方程式是 .若将反应后的混合物进行固液分离,分离的方法是 ;再将分离后的溶液蒸干,得到的固体物质是 (填化学式).
【答案】生成白色沉淀,CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,过滤,Na2CO3,NaOH.
【解析】
(2)①取一定量的粉末加盐酸无气泡产生,说明粉末中没有碳酸钠,故假设①不成立,
②取一定量粉末溶于水,溶液浑浊且温度升高,说明粉末中含氧化钙,故假设②成立,
③取一定量粉末溶于水,静置后取上层清液再通入二氧化碳,没有沉淀产生,说明粉末中不含氢氧化钙,故假设③不成立,所以本题答案为:
不成立,成立,不成立;
(3)氧化钙可与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙可与碳酸钠反应生成不溶于水的碳酸钙,故会出现白色沉淀的现象,要将混合物分离,可以采用过滤的方法,由于氧化钙的量少,反应完全后碳酸钠有剩余,所以蒸干后的物质有碳酸钠和生成的氢氧化钠,
7.某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成,某兴趣小组同学为确定该白色固体的成分,进行了如下实验探究请你参与并回答相关问题。
I.初步探究:
小明同学设计的实验过程及现象如图所示。
【查阅资料】BaCl2溶液显中性
【初步结论】
(1)原白色固体中一定有的物质是 。
(2)M溶液中的溶质一定有 ,一定没有BaCl2。
【交流讨论】小樱同学认为:
无色溶液M变红色,说明溶液M中
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