Question

今年初贵阳市遭受了几十年不遇的雪凝灾害．在抗凝冻过程中，工人在凝冻的道路上洒一种白色粉末后，冰雪就开始融化了．小明想探究这种白色粉末的组成，他取少量带回实验室在老师的指导下和同学们一起探究．他们查阅资料、请教老师后，知道白色粉末叫“化冰盐”，且可能由NaCl、KNO₃、CaCO₃、MgCl₂、CuSO₄中的两种或两种以上的物质组成．
[提出问题]化冰盐是由什么物质组成的？
[实验探究]他们设计了如下方案，并进行实验．

（1）实验过程中操作名称：操作①溶解，操作②    ．
（2）化冰盐中一定不存在的物质是，理由是    ．
（3）生成沉淀B的化学方程式为    ．
[探究结论]
（4）化冰盐的组成可能为（写出可能组成的物质的化学式）    ．
[结论分析]
（5）若上述实验中他们称取了一定的样品，又测知了沉淀B的质量，化冰盐的组成能    确定（“一定”或“不一定”），理由是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）过滤是分离不溶性固体与液体所形成混合物的方法；操作②完成后，混合物分成了白色沉淀和无色溶液两部分；
（2）CaCO₃不溶于水，含有CuSO₄的溶液呈蓝色；化冰盐溶解后所形成溶液为无色溶液；
（3）盐和碱生成新碱和新盐，反应物都可溶、生成物中有沉淀反应才能发生；
（4）根据化冰盐由“两种或两种以上的物质组成”的提示，把一定含有的物质与可能的物质进行组合，写出所有的可能性组合；
（5）白色沉淀B为氢氧化镁，可根据该沉淀的质量计算化冰盐中氯化镁的质量；而化冰盐中的可能组份氯化钠、硝酸钾的质量却不能根据已知质量进行确定．
解答：解：（1）加入氢氧化钠溶液，无色溶液中出现白色沉淀，通过过滤操作可把沉淀从溶液中分离出来；所以操作②为过滤操作；
故答案为：过滤；
（2）化冰盐溶于水得到无色溶液，则化冰盐中不含不溶性物质碳酸钙、不含溶液呈蓝色的硫酸铜；
故填：CaCO₃、CuSO₄；样品溶于水后既无难溶于水的物质，也无颜色变化；
（3）根据盐和碱反应的规律，在NaCl、KNO₃、MgCl₂中能和氢氧化钠溶液发生反应的物质为氯化镁，通过交换成分生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；
故答案为：2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl；
（4）根据关系框图，无色溶液C和硝酸银溶液反应生成白色沉淀，可推断过滤后的滤液C中含有Cl^-，结合（3）的分析可知：化冰盐中一定含有氯化镁，而氯化钠、硝酸钾是否存在不能确定；因此，化冰盐的组成有三种可能：MgCl₂、NaCl；MgCl₂、KNO₃；MgCl₂、NaCl、KNO₃；
故答案为：MgCl₂、NaCl；MgCl₂、KNO₃；MgCl₂、NaCl、KNO₃；
（5）由于白色沉淀B只有氢氧化镁，因此可根据白色沉淀的质量求得化冰盐中氯化镁的质量；若化冰盐由两种物质组成，则利用化冰盐的总质量减去氯化镁的质量即为另一组份的质量，但若化冰盐为三种物质组成时，另两种组份的质量则不能确定；所以在“称取了一定的样品，又测知了沉淀B的质量”时，对于化冰盐的组成不一定能确定；
故答案为：不一定；若样品有MgCl₂、NaCl或MgCl₂、KNO₃组成则可以确定；若样品有NaCl、KNO₃、MgCl₂组成，通过沉淀B的质量，只能确定MgCl₂的存在及质量，而无法判断NaCl、KNO₃各自的质量的存在．
点评：常见溶液的颜色与离子关系：含Cu²⁺的溶液呈蓝色，含Fe²⁺的溶液呈浅绿色，含Fe³⁺的溶液呈黄色．