Question

12．现有一包固体粉末，可能由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃中的一种或几种组成．为确定其组成，进行了如图所示的实验（假设实验过程无损耗）． 
请回答：
（1）根据实验可以确定白色沉淀是CaCO₃；原固体粉末中一定含有CaCO₃、Na₂CO₃．
（2）若实验取固体粉末20g，生成白色沉淀10g，最后得到溶质质量分数为5.85%的X溶液200g（只含一种溶质），则X溶液中溶质的质量是11.7g，则固体粉末由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃（填化学式，下同）组成，其中质量小于10g的是CaCO₃、CaO．

Answer 1

分析 根据把固体粉末加入水中，得到白色沉淀，根据题给的物质可以判断该白色沉淀为碳酸钙，得到无色溶液与稀盐酸反应生成无色气体，可以判断在无色溶液中含有碳酸钠，而无色气体为二氧化碳，那么X就可能是氯化钠的溶液进行分析．

解答 解：（1）在白色粉末中能产生白色沉淀，可知该白色沉淀应该为碳酸钙，又得到的无色溶液能够和稀盐酸反应生成气体，可以知道在固体粉末中一定含有碳酸钠，所以可以判断，碳酸钙可能是原混合物中含有的，也可能是氧化钙与水反应后生成的氢氧化钙和碳酸钠反应生成的；
（2）根据（1）的解答可知X溶液为氯化钠溶液其质量为：200g×5.85%=11.7g，根据题意结合化学方程式，可以求出与盐酸反应的碳酸钠的质量为10.6g，进而可以判断出该固体粉末的组成为：CaCO₃、CaO、Na₂CO₃ ，进而可以判断若白色沉淀质量小于10g，则原混合物的组成为氧化钙和碳酸钙，计算过程如下：
设碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106           117
 x            11.7g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{11.7g}$
x=10.6g
这里我们求得的只是和盐酸反应的碳酸钠，总质量为20g，所以假如白色沉淀是固体粉末中的，则只有20g-10.6g=9.4g，而题目中得到的白色沉淀的质量是10g，也就是说白色沉淀并不是完全来自于原固体粉末中，而是有一部分是反应中生成的，即氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，而氢氧化钙又和碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀，从而可以判断在混合物中含有氧化钙．
故答案为：（1）CaCO₃，CaCO₃、Na₂CO₃；
（2）11.7，CaCO₃、CaO、Na₂CO₃，CaCO₃、CaO．

点评 本题为框图式物质推断题，完成此类题目，关键是找准解题突破口，根据物质的化学特性直接得出结论，然后利用顺推或逆推或从两边向中间推断，逐步得出其他结论．