问题标题:
(2014•南开区一模)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
问题描述:
(2014•南开区一模)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______.
李知践回答:
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.
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