Question

【题目】某白色固体中可能含有氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钡、氯化钡中的几种物质，为了鉴定该白色固体的组成，拓展性学习小组的同学们进行可如下探究实验：

Ⅰ．称取15克固体于烧杯中，加入足量水充分溶解，过滤得到白色沉淀4．3克和无色溶液。

Ⅱ．Ⅰ中所得4．3克白色沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解并有无色气体产生，测得剩余沉淀质量为2．33克。

Ⅲ．把Ⅰ中所得滤液分成两份，第一份溶液中加入足量的稀硫酸，既没有产生气泡，也没有产生沉淀，第二溶液中加入足量的氯化镁溶液，没有产生沉淀。

根据上述实验，回答下列问题：

（1）仅根据第Ⅲ步实现现象可以得出结论，溶液中一定不存在离子是 。

（2）写出黑白色固体的所有可能组成 。

Answer 1

【答案】

（1）碳酸根离子、钡离子、硫酸根离子

（2）氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠，氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠，氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠、碳酸钡

【解析】

试题分析：碳酸钠和氯化钡会生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和氯化钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，碳酸钡溶于酸，依据剩余沉淀的质量计算硫酸钠和氯化钡的质量，依据溶解的沉淀的质量计算氯化钡和碳酸钠的质量，所以：

（1）碳酸根离子和氢离子会生成二氧化碳气体，硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀，所以把Ⅰ中所得滤液分成两份，第一份溶液中加入足量的稀硫酸，既没有产生气泡，也没有产生沉淀，第二溶液中加入足量的氯化镁溶液，没有产生沉淀，所以溶液中一定不存在离子是碳酸根离子、钡离子、硫酸根离子；

（2）生成2．33g硫酸钡需要氯化钡的质量为x，硫酸钠的质量为y

BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl

208 142 233

x y 2．33g

==

x=2．08g

y=1．42g

生成1．97g碳酸钡需要氯化钡的质量为m，碳酸钠的质量为n

BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl

208 106 197

m n 1．97g

==

m=2．08g

n=1．06g

所以参加反应的碳酸钠、硫酸钠、氯化钡的质量为：2．08g+1．42g+2．08g+1．06g=6．64g，称取的固体样品是15g，所以白色固体的所有可能组成氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠，氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠，氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠、碳酸钡。