Question

现有一包固体粉末，可能由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃中的一种或几种组成．为确定其组成，进行了如图所示的实验（假设实验过程无损耗）．

请回答：
（1）根据实验现象一定存在的物质是

 

，它的组成可能有

 

种．
（2）小科同学取了一包固体粉末，生成白色沉淀5g，最后得到溶质质量分数为5.85%的x溶液200g（只含一种溶质），则小科同学所取白色粉末的质量范围是多少？

Answer 1

考点：物质的鉴别、推断,生石灰的性质与用途,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：混合物组成的推断题,有关化学方程式的计算

分析：（1）把固体粉末加入水中，得到白色沉淀，根据题给的物质可以判断该白色沉淀为碳酸钙，得到的无色溶液与可以与稀盐酸反应生成无色气体，可以判断在无色溶液中含有碳酸钠，可以据此分析原固体粉末中一定含有碳酸钠，白色沉淀的产生可能是原有的，也可能是反应产生的进行组合即可．
（2）根据白色粉末的组成去分析白色粉末的质量范围．

解答：解：（1）将白色粉末加入足量水后产生白色沉淀，可知该白色沉淀应该为碳酸钙，得到的无色溶液能够和稀盐酸反应生成气体，可以知道在固体粉末中一定含有碳酸钠，而白色沉淀碳酸钙可能是混合物中含有的，结合氧化钙可以和水反应生成氢氧化钙这一知识点，可以判断白色沉淀也可能是碳酸钠与氢氧化钙发生了反应而生成的，所以碳酸钙和氧化钙都为可能含有的物质，所以它可能的组合为：①碳酸钠，氧化钙； ②碳酸钠，碳酸钙； ③碳酸钠，氧化钙，碳酸钙等三种可能的组成；
（2）由题意“无色溶液和稀盐酸反应生成无色气体，发生的反应为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；“只含有一种溶质”可知获得的溶液是氯化钠溶液，所以其中含有的氯化钠的质量为200g×5.85%=11.7g．
由（1）中的分析可知：当白色粉末中的物质为碳酸钠，碳酸钙时质量最大；当白色粉末为碳酸钠，氧化钙时，质量最小．
①当白色粉末中的物质为碳酸钠，碳酸钙时，设碳酸钠的质量为X，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         117
X           11.7g

106

117

=

X

11.7g

X=10.6g
此时沉淀全部是碳酸钙的质量为5g，故白色粉末的质量为：10.6g+5g=15.6g；
②当白色粉末为碳酸钠，氧化钙时，设氧化钙的质量为y；
由化学方程式：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
故此时白色粉末的质量为：10.6g+2.8g=13.4g
故答案为：白色粉末的质量范围为：13.4g～15.6g．

点评：本题为框图式物质推断题，完成此类题目，关键是找准解题突破口，根据物质的化学特性直接得出结论，然后利用顺推或逆推或从两边向中间推断，逐步得出其他结论；根据白色粉末的组成去分析白色粉末的质量范围．