Question

有一包白色固体粉末，由Na₂SO₄、CaCO₃、KCl、BaCl₂、CuSO₄中的三种物质组成，取样进行如下实验：
I．取少量白色粉末，加入足量水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液；
II．向I中滤出的沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀全溶解，并生产无色气体。
（1）则原混合物中一定不存在________________，一定存在________。
（2）实验中发生反应的化学方程式：________。
（3）设计实验进一步确定混合物的组成，简述实验步骤、现象和结论。
________。

Answer 1

CuSO₄        CaCO₃、KCl    CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ +CO₂↑+ H₂O    用试管取适量I过滤得的无色溶液，加入少量BaCl₂溶液，若产生沉淀则白色固体组成中有Na₂SO₄，否则白色固体组成中有BaCl₂。
（1）粉末溶于水，溶液是无色的，所以一定没有硫酸铜。产生的白色沉淀是硫酸钡或碳酸钙。由于白色沉淀完全溶解在盐酸中，并产生无色气体，所以白色沉淀是碳酸钙，则一定含有碳酸钙。由于氯化钡和硫酸钠是不能大量共存的，所以二者只能有一种，又因为样品是由3种物质组成的，所以一定还含有氯化钾。
（2）实验中发生反应的化学方程式是CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ +CO₂↑+ H₂O
（3）硫酸钠能和氯化钡反应生成白色沉淀，所以检验硫酸钠和氯化钡的方法是：用试管取适量I过滤得的无色溶液，加入少量BaCl₂溶液，若产生沉淀则白色固体组成中有Na₂SO₄，否则白色固体组成中有BaCl₂。