Question

2．有一包白色粉末，可能是CuSO₄、CaCO₃、BaCl₂、Na₂SO₄、KOH中的一种或几种，为证明其组成，进行如下实验：
（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液，则白色沉淀可能是CaCO₃、BaSO₄，原混合物中一定不含有CuSO₄；
（2）向实验（1）滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体．则原混合物中一定含有CaCO₃． 该反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）将实验（1）中得到的滤液分成两份，将实验（2）中产生的无色气体先通入其中的一份，无沉淀产生．气体导出后再通入另一份滤液中，立即产生白色沉淀，再过滤．出现上述现象的原因是实验（2）中产生的气体里含有HCl和CO₂．
（4）向实验（3）中过滤后所得的滤液里加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又产生白色沉淀，根据此现象推断，原混合物中一定还含有BaCl₂，根据实验全过程推断，原混合物中还含有KOH．

Answer 1

分析 （1）因为得到了白色沉淀，根据题目所给的可能物质，CaCO₃不溶于水，BaCl₂、Na₂SO₄可能产生BaSO₄沉淀，进行推测；因为CuSO₄溶于水，溶液是蓝色，而滤液是无色的，可以确定滤液中不含有的物质粉末；
（2）向实验（1）滤出的白色沉淀加入足量的盐酸后，沉淀全部溶解，并产生无色气体．可推测出白色沉淀为CaCO₃；
无色气体是CO₂；
（3）实验（2）中产生的无色气体是CO₂．先通入其中的一份，无沉淀产生．可能是实验（2）中排出的气体里有HCl气体，盐酸具有挥发性，HCl存在时，沉淀不能生成．气体导出后再通入另一份滤液中，此时HCl气体被完全除去，导致只会剩余二氧化碳气体，所以立即产生白色沉淀，再过滤．沉淀可能是CaCO₃；
（4）加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又产生白色沉淀，说明有AgCl生成，所以滤液里含有Cl-，可推测原混合物中含有BaCl₂；由于实验（2）滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中没有BaSO₄，又因为实验（4）中推出原混合物中有BaCl2，所以原混合物中没有Na₂SO₄．实验（3）中先通入装有其中一份滤液，没有沉淀，之后连续通入装有另一份滤液中，有白色沉淀，可推测溶液中存在KOH．

解答 解：（1）因为得到了白色沉淀，所以，根据题目所给的可能物质，可推出白色沉淀可能是CaCO₃、BaSO₄．因为滤液是无色的，所以没有CuSO₄（CuSO₄溶于水，溶液是蓝色），故答案为：CaCO₃、BaSO₄；CuSO₄；
（2）加入足量的盐酸后，沉淀全部溶解，并产生无色气体．所以白色沉淀为CaCO₃，所以原混合物中一定含有CaCO₃；碳酸钙白色沉淀中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解的离子方程式为：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案为：CaCO₃；CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）HCl存在时，沉淀不能生成．气体导出后再通入另一份滤液中，此时HCl气体被完全除去，导致只会剩余二氧化碳气体，所以实验（2）中产生的无色气体是CO₂．出现上述现象的原因是实验（2）中排出的气体里有HCl气体（盐酸是HCl的水溶液），即实验（2）中产生的气体里含有HCl和CO₂．故答案：HCl和CO₂；
（4）加入AgNO₃溶液和稀硝酸，又产生白色沉淀，说明有AgCl生成，所以滤液里含有Cl-，所以原混合物中含有BaCl2；由于实验（2）滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸后，沉淀全部溶解，说明沉淀中没有BaSO₄，又因为实验（4）中推出原混合物中有BaCl₂，所以原混合物中没有Na₂SO₄．实验（3）中先通入装有其中一份滤液的A装置，没有沉淀，之后连续通入装有另一份滤液的B装置中，有白色沉淀，所以溶液中有KOH；
故答案为：BaCl₂、KOH．

点评 在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质，然后依据题中的现象确定各种物质的存在性，最后确定混合物的成分．