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专题4 固体混合物成分探究
1.(2021·宿迁)有一包白色固体混合物,可能由NaCl、CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、NaOH中的一种或几种组成,为确定其组成,兴趣小组同学进行下列实验:
(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B,则原固体中一定不含有 。
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸,固体全部溶解,且有气泡生成,则原固体中一定有 ,一定不含有 。
(3)小红同学取少量滤液B,滴加无色酚酞试液,溶液变红,她认为原固体中一定含有NaOH。你同意小红的观点吗? (填“是”或“否”)。
(4)小雪同学另取一份滤液B,加入足量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,再向上层清液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,则原固体中一定含有 。
(5)以上实验不能确定的物质是 。
【答案】(1)CuSO4 (2)Na2CO3、BaCl2;Na2SO4 (3)否 (4)NaOH (5)NaCl
【解析】(1)取少量固体溶于足量的水过滤得到白色固体A和无色滤液B,则原固体中一定不含有CuSO4,因为硫酸铜溶液是蓝色的,且形成蓝色沉淀;
(2)向白色固体A中加入足量的稀盐酸,固体全部溶解,且有气泡生成,故白色固体A为氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡,原固体中一定含有BaCl2、Na2CO3,一定不含Na2SO4,因为硫酸钠与氯化钡反应生成的硫酸钡不溶于酸;
(3)取少量滤液B,滴加无色酚酞试液,溶液变红,不一定含氢氧化钠,因为溶液中可能含碳酸钠,碳酸钠显碱性,也能使无色酚酞试液变红,故填:否;
(4)另取一份滤液B,加入足量的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,说明滤液B中含碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,且能将碳酸钠除尽,再向上层清液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,说明滤液B中含氢氧化钠,原固体中一定含NaOH;
(5)以上实验,无法确定是否含NaCl,没有关于氯化钠的验证。
2.(2021·重庆)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。某实验小组利用焦炭和Fe2O3模拟早期炼铁并检验可能的产物,实验装置如下∶
(查阅资料)①铁粉为黑色;常温下,Fe、Fe3O4可被磁铁吸引;
②PdCl2,溶液可用于检验CO,原理是∶PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
③Fe3O4与硫酸反应∶ Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。
(实验现象)澄清石灰水变浑浊,PdCl2溶液中产生黑色沉淀,玻璃管内粉末全部变成黑色。冷却后,用磁铁靠近黑色固体,黑色固体被部分吸引。
(1)仪器A的名称是 。
(2)为了检验气体产物,装置从左到右的接口连接顺序为a→ → → → 。
(3)澄清石灰水变浑浊的化学方程式 。
(实验结论)反应生成CO 和CO2,磁铁上的黑色固体可能是 Fe、Fe3O4。
(4)(提出猜想)磁铁上的黑色固体是什么?
猜想一:Fe 猜想二∶ Fe3O4 猜想三∶ Fe 和Fe3O4
(设计实验)
设计思路
操作
现象
结论
定性实验
取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应
固体完全溶解,产生气泡
猜想 不成立
定量实验
取一定质量的稀硫酸(足量)放入烧杯中,加入5.6g黑色固体,充分反应后称量溶液的质量
固体完全溶解,产生气泡,溶液增加的质量为
猜想一成立
(5)(归纳总结) 根据实验结论和探究结果C与Fe2O3反应的化学方程式为 。
【答案】(1)酒精灯 (2)d;e;b;c (3)
(4)二;5.4g (5)
【解析】(1)由图可知,仪器A的名称是:酒精灯;
(2)一氧化碳能与PdCl2、水反应生成Pd、二氧化碳和氯化氢,会影响二氧化碳的检验,故应先用澄清石灰水检验二氧化碳,再用PdCl2溶液检验一氧化碳,且应“长进短出”,这样反应比较充分,现象明显,故装置从左到右的接口连接顺序为a→d→e→b→c;
(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为: ;
设计实验:定性实验:取少量黑色固体于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应,固体完全溶解,产生气泡,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,四氧化三铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,故一定含铁,猜想二不成立;
定量实验:结论为猜想一成立,故黑色固体是铁,设铁完全反应生成氢气的质量为x
x=0.2g
故溶液增加的质量为:5.6g-0.2g=5.4g。
归