Question

現有一包固體粉末，可能由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃中的一種或幾種組成．為確定其組成，進行了如圖所示的實驗（假設實驗過程無損耗）．

請回答：
（1）根據實驗現象一定存在的物質是

 

，它的組成可能有

 

種．
（2）小科同學取了一包固體粉末，生成白色沉淀5g，最后得到溶質質量分數為5.85%的x溶液200g（只含一種溶質），則小科同學所取白色粉末的質量范圍是多少？

Answer 1

考點：物質的鑒別、推斷,生石灰的性質與用途,鹽的化學性質,根據化學反應方程式的計算

專題：混合物組成的推斷題,有關化學方程式的計算

分析：（1）把固體粉末加入水中，得到白色沉淀，根據題給的物質可以判斷該白色沉淀為碳酸鈣，得到的無色溶液與可以與稀鹽酸反應生成無色氣體，可以判斷在無色溶液中含有碳酸鈉，可以據此分析原固體粉末中一定含有碳酸鈉，白色沉淀的產生可能是原有的，也可能是反應產生的進行組合即可．
（2）根據白色粉末的組成去分析白色粉末的質量范圍．

解答：解：（1）將白色粉末加入足量水后產生白色沉淀，可知該白色沉淀應該為碳酸鈣，得到的無色溶液能夠和稀鹽酸反應生成氣體，可以知道在固體粉末中一定含有碳酸鈉，而白色沉淀碳酸鈣可能是混合物中含有的，結合氧化鈣可以和水反應生成氫氧化鈣這一知識點，可以判斷白色沉淀也可能是碳酸鈉與氫氧化鈣發(fā)生了反應而生成的，所以碳酸鈣和氧化鈣都為可能含有的物質，所以它可能的組合為：①碳酸鈉，氧化鈣； ②碳酸鈉，碳酸鈣； ③碳酸鈉，氧化鈣，碳酸鈣等三種可能的組成；
（2）由題意“無色溶液和稀鹽酸反應生成無色氣體，發(fā)生的反應為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；“只含有一種溶質”可知獲得的溶液是氯化鈉溶液，所以其中含有的氯化鈉的質量為200g×5.85%=11.7g．
由（1）中的分析可知：當白色粉末中的物質為碳酸鈉，碳酸鈣時質量最大；當白色粉末為碳酸鈉，氧化鈣時，質量最小．
①當白色粉末中的物質為碳酸鈉，碳酸鈣時，設碳酸鈉的質量為X，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117
X           11.7g

106

117

=

X

11.7g

X=10.6g
此時沉淀全部是碳酸鈣的質量為5g，故白色粉末的質量為：10.6g+5g=15.6g；
②當白色粉末為碳酸鈉，氧化鈣時，設氧化鈣的質量為y；
由化學方程式：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
可得：CaO～Ca（OH）₂～CaCO₃
      56             100  
      y               5g
     

56

100

=

y

5g

   y=2.8g
故此時白色粉末的質量為：10.6g+2.8g=13.4g
故答案為：白色粉末的質量范圍為：13.4g～15.6g．

點評：本題為框圖式物質推斷題，完成此類題目，關鍵是找準解題突破口，根據物質的化學特性直接得出結論，然后利用順推或逆推或從兩邊向中間推斷，逐步得出其他結論；根據白色粉末的組成去分析白色粉末的質量范圍．