Question

有一包固体粉末，可能由NaOH、Na₂SO₄、MgCl₂、CuSO₄中的一种或几种组成，为了分析固体粉末的成分，取少量该固体粉末进行实验．实验方案设计如下：

（1）若现象X为“沉淀不溶解”或“沉淀部分溶解”，结论是固体粉末由

 

组成；若现象X为“沉淀全部溶解”，结论是固体粉末由

 

组成；
（2）实验步骤①和③都有相同的实验操作，该操作名称为

 

．
（3）写出实验步骤②的化学方程式

 

（4）简单修改上述实验方案，可取消第①步实验，修改的方法是

 

．

Answer 1

考点：物质的鉴别、推断,过滤的原理、方法及其应用,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：混合物组成的推断题

分析：根据硫酸铜在溶液中显蓝色，镁离子和氢氧根离子会生成白色的氢氧化镁沉淀，硫酸根离子和钡离子会生成白色的硫酸钡沉淀，氢氧化镁沉淀会溶于酸，硫酸钡沉淀不会溶于酸等知识，然后依据各物质之间的反应现象和复分解反应发生的条件进行分析解答．

解答：解：硫酸铜在溶液中显蓝色，镁离子和氢氧根离子会生成白色的氢氧化镁沉淀，硫酸根离子和钡离子会生成白色的硫酸钡沉淀，氢氧化镁沉淀会溶于酸，硫酸钡沉淀不会溶于酸．
（1）固体粉末加水得无色溶液，而硫酸铜溶液为蓝色，所以固体粉末一定不含硫酸铜，得到了白色沉淀，而所给的可能物质都易溶于水，故白色沉淀为物质间反应的生成物，氢氧化钠与氯化镁能反应生成氢氧化镁沉淀，故一定含有氢氧化钠、氯化镁，若现象X为“沉淀不溶解”或“沉淀部分溶解”，不溶的白色沉淀应该是氢氧化钡和硫酸钠生成的硫酸钡沉淀，所以固体粉末中也含有硫酸钠，即固体粉末由NaOH、MgCl₂、Na₂SO₄组成，若现象X为“沉淀全部溶解”，而硫酸钡沉淀不会溶于酸，所以原固体粉末中不含硫酸钠，固体粉末由NaOH、MgCl₂组成；
（2）过滤的方法可以将固体和液体进行分离，实验①、③操作都是将沉淀和液体分离的，所以应该是过滤操作；
（3）通过推导可知，粉末中含有的氢氧化钠能与氯化镁反应生成白色的氢氧化镁沉淀，氢氧化镁沉淀能与硝酸反应生成硝酸镁和水，化学方程式为：Mg（OH）₂+2HNO₃=Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（4）使用氢氧化钡溶液能与反应①剩余的氯化镁反应生成白色的氢氧化镁沉淀，对硫酸根离子的检验造成干扰，可以不使用氢氧化钡而使用氯化钡来检验硫酸根离子的存在，所以修改的方法是：把第③步中使用的氢氧化钡溶液改成氯化钡溶液．
故答案为：（1）NaOH、MgCl₂、Na₂SO₄，NaOH、MgCl₂；
（2）过滤；
（3）Mg（OH）₂+2HNO₃=Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（4）把第③步中使用的氢氧化钡溶液改成氯化钡溶液．

点评：在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后结合题中的现象分析各种物质的存在性，最后确定混合物的成分，注意选取的试剂不能对后续检验造成干扰．