Question

【題目】現有一包固體粉末，可能由CaCO3、CaO、Fe2O3 、KNO3、Na2CO3中的一種或幾種組成。

為確定其組成，進行了如下圖所示的實驗(假設實驗過程無損耗)。請回答:

(1)白色沉淀是____；原固體粉末中一定含有___，該白色固體的可能組成有___種。

(2)氧化鈣和水反應的化學方程式是____。

(3)若實驗取固體粉末20.0g，生成白色沉淀10.0g，最后得到溶質質量分數為5.85%的X溶液200.0g(只含一種溶質)，則原固體粉末由___組成。

Answer 1

【答案】碳酸鈣（CaCO3） 碳酸鈉（Na2CO3） 6 CaO+H2O=Ca(OH)2 碳酸鈉、氧化鈣、碳酸鈣（或Na2CO3、CaO、CaCO3）

【解析】

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，氧化鐵是不溶于水的紅棕色固體，所以一定不存在氧化鐵，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成氫氧化鈉和碳酸鈣，白色沉淀可能是原固體粉末中的，也可能是碳酸鈉與氫氧化鈣發生了反應而生成的，所以碳酸鈣和氧化鈣都為可能含有的物質，硝酸鉀與固體粉末中的物質不能發生反應，且溶于水，所以硝酸鉀是可能存在的物質，該白色固體的可能組成是①碳酸鈉、氧化鈣； ②碳酸鈉、碳酸鈣； ③碳酸鈉、氧化鈣、碳酸鈣④碳酸鈉、氧化鈣、硝酸鉀；⑤碳酸鈉、碳酸鈣、硝酸鉀；⑥碳酸鈉、氧化鈣、碳酸鈣、硝酸鉀。

根據以上分析可知：

（1）白色沉淀是碳酸鈣（CaCO3）；原固體粉末中一定含有碳酸鈉（Na2CO3），該白色固體的可能組成有6種；

（2）氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為：CaO+H2O=Ca(OH)2；

（3）碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，若最后得到溶液中只含有一種溶質，則X為氯化鈉，固體粉末中一定不存在硝酸鉀，生成氯化鈉的質量=200g×5.85%=11.7g，

設：生成11.7g氯化鈉需要碳酸鈉的質量為x。

解得x=10.6g

這里我們求得的只是和鹽酸反應的碳酸鈉，總質量為20g，所以假如白色沉淀是固體粉末中的，則只有20g-10.6g=9.4g，題目中得到的白色沉淀的質量是10g，也就是說白色沉淀并不是完全來自于原固體粉末中，而是有一部分是反應中生成的，即氧化鈣和水反應生成了氫氧化鈣，而氫氧化鈣又和碳酸鈉反應生成了碳酸鈣沉淀，從而可以判斷在混合物中含有氧化鈣。原固體粉末由碳酸鈉、氧化鈣、碳酸鈣（或Na2CO3、CaO、CaCO3）組成。