Question

有一包白色粉末，经初步判断可能是由MgSO₄、Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、BaCl₂等五种物质中的三种组成，为了确定其成份，现进行如下实验：
①取少量该粉末，加水搅拌，发现有白色沉淀，过滤所得溶液为无色．
②向过滤出的白色沉淀中加入足量稀硝酸，发现有部分沉淀溶解，并产生无色气体．
（1）由此可得出的结论是：原白色粉末中一定含有 ______；一定不含有 ______．
（2）上述实验虽然可以断定原物之中一定有硫酸盐，但究竟是只含有硫酸镁或硫酸钠，却无法确定．请设计一个实验方案确认该粉末中到底含有哪种硫酸盐？

做法	现象和结论

Answer 1

答：（1）由白色粉末加水搅拌得白色沉淀和无色溶液，可排除含有硫酸铜的可能；由白色沉淀加稀硝酸部分溶解且产生无色气体，可判断该白色粉末一定含有氯化钡和碳酸钠；
故答案为：Na₂CO₃、BaCl₂；CuSO₄；
如果白色粉末中含有硫酸镁，则加水搅拌后所得的沉淀中含有碳酸镁；白色沉淀加足量的稀硝酸，碳酸镁与硝酸反应生成硝酸镁、水和二氧化碳，则加稀硝酸后的溶液中含有镁离子，此时向溶液中滴加足量的氢氧化钠溶液，可观察到出现白色沉淀；因此可证明原白色粉末中含有硫酸镁；
故答案为：

取少量由第二步实验所得到的溶液于试管中，用胶头滴管向其中滴入足量NaOH溶液

如果出现白色沉淀，说明原混合物中一定含有硫酸镁；如果没有白色沉淀，说明原混合物中含有硫酸钠．

分析：（1）硫酸铜溶于水可形成蓝色溶液；不溶于稀硝酸的白色沉淀为硫酸钡或氯化银；而溶于稀硝酸且产生无色气体的白色沉淀为碳酸盐沉淀；
（2）硫酸镁、硫酸钠虽然含有相同的硫酸根，但由于金属离子的不同，可溶性镁盐可与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀，而可溶性钠盐与氢氧化钠不反应，因此可向溶液中加入氢氧化钠观察是否出现沉淀判断溶液中含有镁离子还是钠离子．
点评：溶液的颜色与金属离子的关系：含Cu²⁺，溶液呈蓝色；含Fe²⁺，溶液呈浅绿色；含Fe³⁺，溶液呈黄色．