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1、题型突破(五)确定混合物成分的探究类型一利用特殊离子SO42-、CO32-、Cl-、NH4+的检验突破1有一包固体粉末,可能由碳酸钙、硫酸钠、碳酸钠、硫酸铁、氯化钡、氢氧化钠中的几种组成,为确定其组成,进行如图T5-1所示的实验,请回答下列问题。图T5-1(1)该粉末中一定不含有的物质是,如果该粉末中只含有三种物质,这三种物质是。(2)写出沉淀溶解可能发生的一个化学反应方程式:。22018烟台雾霾已经成为人类健康的隐形杀手,防治雾霾污染是当前化学研究的重要内容。图T5-2(1)如图T5-2甲是一种鼻用空气净化器,主要材料是硅胶。净化器中的硅胶结构疏松多孔,对PM2.5的吸收率达99%,说明其具
2、有性。(2)目前,国内重型柴油车尾气污染物减排的原理是在一定条件下,车用尿素溶液先转化为NH3,NH3再与发动机排出的NO反应生成氮气和水。NH3与NO反应的化学方程式是。(3)某同学收集了某地区的雾霾,将其溶于水后得到试样溶液,该试样溶液中可能含有NH4NO3、NaNO3、BaCl2、MgCl2、Na2SO4五种物质中的一种或几种,为确定试样溶液的成分,设计并完成了如图T5-2乙所示实验。白色沉淀D的化学式是;试样溶液加入过量M溶液时生成X的化学反应方程式是;根据以上实验可以判断该试样溶液中一定含有上述五种物质中的(写化学式)。|针对训练|1.2019呼和浩特某固体可能含有CaCl2、Na2
3、SO4、CuSO4、KNO3、Na2CO3中的一种或几种,现对其进行如下实验:取少量固体于试管中,加适量蒸馏水,固体完全溶解得到无色透明溶液;在所得溶液中,滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后,在白色沉淀中加过量稀盐酸,沉淀部分溶解,且有气泡产生。下列对原固体成分的说法正确的是()A.一定有Na2CO3和Na2SO4,可能含有KNO3、CuSO4、CaCl2B.一定有Na2CO3,Na2SO4和CuSO4两种物质中至少有一种C.一定有Na2CO3和Na2SO4,不含CaCl2,可能有KNO3、CuSO4D.一定有Na2CO3和Na2SO4,不含CuSO4和CaCl2,可能有KNO32
4、.2010呼和浩特一包粉末可能由NaCl、MgCl2、K2SO4、CuSO4、K2CO3中的一种或几种物质组成,李华为探究该粉末的组成,设计了如下实验。请根据实验现象填写结论:步骤操作现象关于粉末组成的结论取少量粉末,加足量水溶解得到无色透明溶液一定没有取所得溶液少许,加入适量NaOH溶液无明显现象一定没有取所得溶液少许,加入适量Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀一定没有,一定有再加入过量稀硝酸沉淀全部溶解上述实验仍无法确定NaCl是否存在,请你再设计一步实验,证明粉末中有NaCl。3.有一包粉末,已知由CaCO3、FeCl3、MgCl2、Na2SO4、NaOH、NaNO3中的几种组成。为确定其
5、组成,现进行以下实验,各步骤均已充分反应。取一定质量的粉末,加水搅拌后过滤,得到沉淀和无色溶液A;向步骤得到的沉淀中加入足量稀盐酸,得到无色气体和黄色溶液;将步骤得到的无色溶液A进行如图T5-3所示的实验。图T5-3(1)B的化学式是。(2)A中一定存在的溶质的化学式是。(3)生成白色沉淀D的化学方程式是。(4)这包粉末中可能含有的物质的化学式是。4.现有一包固体混合物,可能是由NaCl、BaCl2、Na2SO4、NaOH和Na2CO3中的一种或几种组成,某小组欲检验其组成,设计实验步骤至如图T5-4所示。图T5-4(1)请写出无色气体在日常生活中的一种应用。(2)进行实验步骤的目的是检验固体
6、混合物是否含有。(3)根据实验现象,分析无色溶液的成分有种可能。(4)综合分析总结出原固体混合物中不能确定是否含有的物质是。5.有一包固体混合物A,可能含有Cu(OH)2、CuO、Cu、Na2CO3、CaCl2中的几种,取少量的A做如下实验,实验流程及现象如图T5-5所示,根据实验过程中的现象判断:图T5-5(1)气体D是;不溶性固体G是。(2)混合物A可能的组成有或或。(3)溶液F中,一定存在的溶质是。6.2016呼和浩特某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、硫酸铜、氯化钾和氢氧化钾中的一种或几种。为探究其组成,进行如图T5-6所示的实验,流程和现象记录如下:资料氯化钙、氯化钡、氯化钾三
7、种溶液均呈中性。图T5-6(1)依据步骤的实验现象得出固体物质中一定不含(填化学式)。(2)步骤中发生反应的化学方程式为。(3)根据上述实验得出固体物质中一定含有(填化学式,下同),可能含有。为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是(写出实验的操作、现象和结论)。7.2019武汉有一包白色固体,可能含氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钡中的一种或几种。某兴趣小组为探究其成分做了以下实验。实验一:探究固体的组成。图T5-7(1)向固体样品中加入过量稀硝酸,产生的气体是(填化学式)。(2)生成白色滤渣甲反应的化学方程式为。(3)原固体中一定不含有的物质是(填化学式)。实验二:进一步探究固体中
8、是否含氯化钠。图T5-8结论:原固体中一定含NaCl。(4)试剂X是(填化学式,下同)。(5)滤液C中除含Fe(NO3)3外,一定还含有的溶质是。8.2017呼和浩特某工厂排出的废水中,可能含有AgNO3、Ba(NO3)2、FeCl2、Cu(NO3)2、Na2SO4中的几种物质。某化学兴趣小组做如下实验,探究工厂废水中含有的物质并设计实验方案处理废水。查阅资料白色的Fe(OH)2沉淀在潮湿空气中迅速转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀;Ba的金属活动性比Fe强。(1)取少量废水,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀。沉淀的化学式为;过滤,将滤液分成两份,一份加入稀硫酸,产生白色沉淀,反应的化学方程式为;另
9、一份加入过量氢氧化钠溶液,产生蓝色沉淀,该过程中与OH-反应的离子有(填离子符号)。(2)依据工厂排出废水中含有的物质,该化学兴趣小组设计了一个处理该废水的实验方案,流程如下:图T5-9废水中含有的物质为(填化学式),溶液C中溶质为(填化学式)。此流程涉及种基本反应类型。9.2019包头有一包固体物质,可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、氯化铁和氢氧化钠中的一种或几种。为探究其组成,进行如图T5-10所示实验。(1)取少量固体按图甲所示流程实验。图T5-10根据步骤可知固体中一定不含有。(2)取白色沉淀B于烧杯中并逐渐加入稀硝酸,烧杯中的沉淀质量随滴加稀硝酸质量的变化如图乙所示,则可确定原
10、固体中一定含有。(3)取无色溶液C于试管中并向其中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀。无色溶液C中一定含有的离子是(填离子符号)。(4)为进一步确定原固体中可能含有的物质是否存在,应采用的操作步骤是,通过观察现象即可确定。类型二利用特殊离子SO42-、CO32-、Cl-、NH4+的检验结合定量计算突破(拓展)10.2018天津改编某固体粉末可能含有碳酸钙、氧化铜、氧化铁、木炭粉中的几种,取m g该固体粉末,按下列流程进行实验(本流程涉及的反应均为初中化学常见的反应,且各步均恰好完全反应)。图T5-11下列说法中正确的是()A.溶液N中只含一种溶质B.固体Z是纯净物C.白色沉淀Y一定是碳酸钙,气体W
11、一定是氢气D.原固体粉末中一定没有氧化铜,一定含有碳酸钙11.2018青岛一包不纯的氯化钾粉末,所含杂质可能是氯化钠、硝酸钾、硝酸钙、氯化铜、碳酸钠中的一种或几种。为确定其成分,某兴趣小组的同学们进行如下实验:(1)取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液。(2)取上述无色溶液少许于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。(3)另称取 14.9 g 该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量的稀硝酸和硝酸银溶液,充分反应后生成28.7 g 白色沉淀。根据上述实验判断,下列说法正确的是()A.杂质中可能含有硝酸钾、氯化钠B.杂质中肯定不含硝酸钙、氯化铜、碳酸钠C.杂质中肯定含有碳酸
12、钠,可能含有氯化钠D.杂质中肯定含有氯化钠、碳酸钠,可能含有硝酸钾12.2018包头有一不纯的Na2CO3样品,杂质可能是K2CO3、CaCO3、FeCl3和NaCl中的一种或几种,取该样品10.6 g,加入足量稀盐酸完全反应后得到无色溶液,同时产生4.4 g气体,下列判断正确的是()A.杂质一定有FeCl3和CaCO3B.杂质一定没有NaClC.杂质可能是K2CO3、CaCO3、NaCl组成的D.杂质可能是K2CO3和NaCl组成的【参考答案】类型一例1(1)硫酸铁硫酸钠、碳酸钠、氯化钡(2)BaCO3+2HNO3Ba(NO3)2+CO2+H2O或CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+H2
13、O+CO2例2(1)吸附(2)4NH3+6NO5N2+6H2O(3)AgCl2NH4NO3+ Ba(OH)2Ba(NO3)2+2NH3+2H2ONH4NO3、MgCl2、Na2SO4针对训练1.D解析步骤得到无色透明溶液,由于硫酸铜溶液呈蓝色,说明固体中不含硫酸铜;步骤产生的白色沉淀部分溶于稀盐酸,且有气泡产生,说明白色沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,硫酸钡是由氯化钡和硫酸钠反应生成的,碳酸钡是由氯化钡和碳酸钠反应生成的,由此证明原固体中一定含有硫酸钠和碳酸钠;氯化钙与硫酸钠和碳酸钠不能共存,所以固体中不含氯化钙,综上所述,固体中一定有Na2CO3和Na2SO4,不含CuSO4和CaCl2,可能
14、有KNO3。2.CuSO4MgCl2K2SO4K2CO3取所得溶液少许,加入适量AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明粉末中有NaCl3.(1)BaSO4(2)Na2SO4、NaCl(3)NaCl + AgNO3AgCl + NaNO3(4) MgCl2、NaNO34.(1)灭火(合理即可)(2)NaOH(3)3(4)NaCl5.(1) CO2Cu(2) CuO、Cu、Na2CO3Cu、Na2CO3、Cu(OH)2Cu(OH)2、CuO、Cu、Na2CO3(3)H2SO4、CuSO46.(1)CuSO4(2)BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaCl(3)Na2CO3、KOHKCl取少量无
15、色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则固体中一定含有氯化钾7.(1)CO2(2)MgSO4+Ba(NO3)2BaSO4+Mg(NO3)2(3)Na2SO4(4)Ba(NO3)2(5)HNO3、NaNO3、Mg(NO3)2、Ba(NO3)2【解析】(1)固体样品中碳酸钠与过量稀硝酸反应,产生的气体是二氧化碳。(2)加入过量的硫酸镁有白色沉淀产生,说明无色溶液中含有硝酸钡,硝酸钡与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和硝酸镁,反应的方程式为MgSO4+Ba(NO3)2BaSO4+Mg(NO3)2。(3)无色溶液中含有硝酸钡,则无色溶液中不含硫酸钠,因为硝酸钡和硫酸钠不能共存
16、于溶液中,所以原固体中一定没有硫酸钠。(4)检验氯离子,需要加AgNO3,为防止硫酸根离子产生干扰 ,所以需加入过量的硝酸钡除去剩余的硫酸镁,故X为Ba(NO3)2。(5)滤液C中除含Fe(NO3)3外,一定还含有碳酸钠与硝酸反应生成的硝酸钠,过量的硝酸,硝酸钡与硫酸镁反应生成的硝酸镁,过量的硝酸钡。8.(1)AgClH2SO4+Ba(NO3)2BaSO4+2HNO3Cu2+、H+(2)AgNO3、Ba(NO3)2和Cu(NO3)2NaNO3、NaOH和Ba(NO3)23解析(1)在题给五种物质中,能与盐酸反应生成白色沉淀的物质只有AgNO3,故生成的白色沉淀一定是AgCl;过滤后的溶液中,能
17、与稀硫酸发生反应生成沉淀的只有Ba(NO3)2溶液,故发生反应的化学方程式为H2SO4+Ba(NO3)2BaSO4+2HNO3;能与氢氧化钠溶液反应生成蓝色沉淀的只有Cu(NO3)2溶液;另外,由于开始时加入的稀盐酸是过量的,故滤液中还存在稀盐酸,因此,与OH-反应的离子有Cu2+和H+。(2)由(1)可知,废水中一定含有AgNO3、Ba(NO3)2和Cu(NO3)2三种溶质;则固体A中一定含有过量的铁及由铁置换出来的银、铜,因Ba的活动性比铁强,故溶液B中的溶质为Ba(NO3)2和Fe(NO3)2;溶液C中存在过量的NaOH及NaOH与Fe(NO3)2反应生成的NaNO3、未反应的Ba(NO
18、3)2三种溶质;在此流程中,Fe与AgNO3、Cu(NO3)2发生置换反应,NaOH与Fe(NO3)2、Ba(NO3)2与Na2SO4发生复分解反应,白色沉淀Fe(OH)2与氧气、水反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀属于化合反应,即该流程中共涉及3种基本反应类型。9.(1)FeCl3(或氯化铁)(2)Na2SO4、Na2CO3(或硫酸钠、碳酸钠)(3)Na+、Ba2+、OH-、NO3-(4)取少许无色溶液C于试管中,先滴加足量的稀硝酸,然后再滴加硝酸银溶液(答案合理即可)解析(1)氯化铁溶液呈黄色,固体加水溶解后得到无色溶液A,故根据步骤可知固体中一定不含氯化铁。(2)碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸
19、钡白色沉淀和硝酸钠,硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀和硝酸钠,碳酸钡能溶于稀硝酸,硫酸钡不溶于稀硝酸。步骤中加入一定量硝酸钡溶液后得到白色沉淀B,在白色沉淀B中加入稀硝酸,有部分沉淀溶解,可知白色沉淀B由碳酸钡和硫酸钡组成,故可确定原固体中一定含有硫酸钠和碳酸钠。碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,不能共存,故原固体中一定不含氯化钙。(3)根据上述分析可知,无色溶液C中一定含有硝酸钠;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和硝酸钡反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠,向无色溶液C中通入二氧化碳气体产生白色沉淀,可确定原固体中一定含氢氧化钠,步骤中硝酸钡过量,则无色溶液C中一定含有
20、氢氧化钠和硝酸钡。故无色溶液C中一定含有的离子是Na+、Ba2+、OH-、NO3-。(4)由上述分析可知,原固体中可能存在的物质是氯化钾,可取少许无色溶液C于试管中,先滴加足量的稀硝酸,然后再滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则原固体中含有氯化钾,反之,则不含氯化钾。类型二10.C11.D解析氯化钾、氯化钠和硝酸银反应的化学方程式及其质量关系为KCl+AgNO3AgCl+KNO374.5143.514.9 g28.7 gNaCl+AgNO3AgCl+NaNO358.5143.511.7 g28.7 g取上述无色溶液少许于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,因此杂质中肯定含有碳酸钠;由计算可知,14.9 g氯化钾和硝酸银反应生成28.7 g氯化银,11.7 g氯化钠和硝酸银反应生成28.7 g氯化银,杂质中含有碳酸钠,氯化钾质量小于14.9 g,则与硝酸银反应生成氯化银的质量小于 28.7 g,因此杂质中肯定含有氯化钠;杂质中含有碳酸钠,则杂质中肯定不含有硝酸钙;加蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液,说明杂质中肯定不含有氯化铜;杂质中肯定含有氯化钠、碳酸钠,由于硝酸钾是否存在不影响实验结果,因此可能含有的杂质是硝酸钾。12.C