Question

【題目】某白色固體中可能含有氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、碳酸鋇、氯化鋇中的幾種物質，為了鑒定該白色固體的組成，拓展性學習小組的同學們進行可如下探究實驗：

Ⅰ．稱取15克固體于燒杯中，加入足量水充分溶解，過濾得到白色沉淀4．3克和無色溶液。

Ⅱ．Ⅰ中所得4．3克白色沉淀中加入足量稀鹽酸，沉淀部分溶解并有無色氣體產生，測得剩余沉淀質量為2．33克。

Ⅲ．把Ⅰ中所得濾液分成兩份，第一份溶液中加入足量的稀硫酸，既沒有產生氣泡，也沒有產生沉淀，第二溶液中加入足量的氯化鎂溶液，沒有產生沉淀。

根據上述實驗，回答下列問題：

（1）僅根據第Ⅲ步實現現象可以得出結論，溶液中一定不存在離子是 。

（2）寫出黑白色固體的所有可能組成 。

Answer 1

【答案】

（1）碳酸根離子、鋇離子、硫酸根離子

（2）氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉，氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉，氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉、碳酸鋇

【解析】

試題分析：碳酸鈉和氯化鋇會生成溶于酸的碳酸鋇沉淀，硫酸鈉和氯化鋇會生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，碳酸鋇溶于酸，依據剩余沉淀的質量計算硫酸鈉和氯化鋇的質量，依據溶解的沉淀的質量計算氯化鋇和碳酸鈉的質量，所以：

（1）碳酸根離子和氫離子會生成二氧化碳氣體，硫酸根離子和鋇離子會生成硫酸鋇沉淀，所以把Ⅰ中所得濾液分成兩份，第一份溶液中加入足量的稀硫酸，既沒有產生氣泡，也沒有產生沉淀，第二溶液中加入足量的氯化鎂溶液，沒有產生沉淀，所以溶液中一定不存在離子是碳酸根離子、鋇離子、硫酸根離子；

（2）生成2．33g硫酸鋇需要氯化鋇的質量為x，硫酸鈉的質量為y

BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl

208 142 233

x y 2．33g

==

x=2．08g

y=1．42g

生成1．97g碳酸鋇需要氯化鋇的質量為m，碳酸鈉的質量為n

BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl

208 106 197

m n 1．97g

==

m=2．08g

n=1．06g

所以參加反應的碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鋇的質量為：2．08g+1．42g+2．08g+1．06g=6．64g，稱取的固體樣品是15g，所以白色固體的所有可能組成氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉，氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉，氯化鈉、硫酸鈉、氯化鋇、碳酸鈉、碳酸鋇。