Question

今年初貴陽市遭受了幾十年不遇的雪凝災(zāi)害．在抗凝凍過程中，工人在凝凍的道路上灑一種白色粉末后，冰雪就開始融化了．小明想探究這種白色粉末的組成，他取少量帶回實驗室在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們一起探究．他們查閱資料、請教老師后，知道白色粉末叫“化冰鹽”，且可能由NaCl、KNO₃、CaCO₃、MgCl₂、CuSO₄中的兩種或兩種以上的物質(zhì)組成．
[提出問題]化冰鹽是由什么物質(zhì)組成的？
[實驗探究]他們設(shè)計了如下方案，并進行實驗．

（1）實驗過程中操作名稱：操作①溶解，操作②______．
（2）化冰鹽中一定不存在的物質(zhì)是，理由是______．
（3）生成沉淀B的化學(xué)方程式為______．
[探究結(jié)論]
（4）化冰鹽的組成可能為（寫出可能組成的物質(zhì)的化學(xué)式）______．
[結(jié)論分析]
（5）若上述實驗中他們稱取了一定的樣品，又測知了沉淀B的質(zhì)量，化冰鹽的組成能______確定（“一定”或“不一定”），理由是______．

Answer 1

解：（1）加入氫氧化鈉溶液，無色溶液中出現(xiàn)白色沉淀，通過過濾操作可把沉淀從溶液中分離出來；所以操作②為過濾操作；
故答案為：過濾；
（2）化冰鹽溶于水得到無色溶液，則化冰鹽中不含不溶性物質(zhì)碳酸鈣、不含溶液呈藍色的硫酸銅；
故填：CaCO₃、CuSO₄；樣品溶于水后既無難溶于水的物質(zhì)，也無顏色變化；
（3）根據(jù)鹽和堿反應(yīng)的規(guī)律，在NaCl、KNO₃、MgCl₂中能和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為氯化鎂，通過交換成分生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；
故答案為：2NaOH+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+2NaCl；
（4）根據(jù)關(guān)系框圖，無色溶液C和硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，可推斷過濾后的濾液C中含有Cl^-，結(jié)合（3）的分析可知：化冰鹽中一定含有氯化鎂，而氯化鈉、硝酸鉀是否存在不能確定；因此，化冰鹽的組成有三種可能：MgCl₂、NaCl；MgCl₂、KNO₃；MgCl₂、NaCl、KNO₃；
故答案為：MgCl₂、NaCl；MgCl₂、KNO₃；MgCl₂、NaCl、KNO₃；
（5）由于白色沉淀B只有氫氧化鎂，因此可根據(jù)白色沉淀的質(zhì)量求得化冰鹽中氯化鎂的質(zhì)量；若化冰鹽由兩種物質(zhì)組成，則利用化冰鹽的總質(zhì)量減去氯化鎂的質(zhì)量即為另一組份的質(zhì)量，但若化冰鹽為三種物質(zhì)組成時，另兩種組份的質(zhì)量則不能確定；所以在“稱取了一定的樣品，又測知了沉淀B的質(zhì)量”時，對于化冰鹽的組成不一定能確定；
故答案為：不一定；若樣品有MgCl₂、NaCl或MgCl₂、KNO₃組成則可以確定；若樣品有NaCl、KNO₃、MgCl₂組成，通過沉淀B的質(zhì)量，只能確定MgCl₂的存在及質(zhì)量，而無法判斷NaCl、KNO₃各自的質(zhì)量的存在．
分析：（1）過濾是分離不溶性固體與液體所形成混合物的方法；操作②完成后，混合物分成了白色沉淀和無色溶液兩部分；
（2）CaCO₃不溶于水，含有CuSO₄的溶液呈藍色；化冰鹽溶解后所形成溶液為無色溶液；
（3）鹽和堿生成新堿和新鹽，反應(yīng)物都可溶、生成物中有沉淀反應(yīng)才能發(fā)生；
（4）根據(jù)化冰鹽由“兩種或兩種以上的物質(zhì)組成”的提示，把一定含有的物質(zhì)與可能的物質(zhì)進行組合，寫出所有的可能性組合；
（5）白色沉淀B為氫氧化鎂，可根據(jù)該沉淀的質(zhì)量計算化冰鹽中氯化鎂的質(zhì)量；而化冰鹽中的可能組份氯化鈉、硝酸鉀的質(zhì)量卻不能根據(jù)已知質(zhì)量進行確定．
點評：常見溶液的顏色與離子關(guān)系：含Cu²⁺的溶液呈藍色，含F(xiàn)e²⁺的溶液呈淺綠色，含F(xiàn)e³⁺的溶液呈黃色．