Question

某白色粉末可能含有K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl．請設計合理實驗探究該白色粉末的組成．
限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、藥匙、酒精燈、火柴、試管夾、鑷子；紅色石蕊試紙、1mol?L^-1硫酸、1mol?L^-1硝酸、1mol?L^-1鹽酸、2mol?L^-1NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液、蒸餾水．
完成以下實驗探究過程：
（1）提出假設：
根據(jù)題意，該白色粉末的組成有______種可能的情況．
（2）對于由K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl粉末分別配成的溶液，下列說法正確的是______
A．0.1mol/LNH₄Cl溶液中的c（NH₄⁺）=c（Cl^-）
B．向0.1mol/LNaCl溶液中滴加硝酸，使溶液pH=5，此時混合液中的c（Na⁺）=c（Cl^-）
C．向NH₄Cl溶液中加入適量氨水，使混合液的pH=7，此時混合液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）
D．在K₂SO₄溶液中，C（K⁺）+C（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-）
（3）設計實驗方案
基于該粉末中上述三種鹽均存在這一假設，設計出實驗方案（不要在答題卡上作答）．
（4）根據(jù)（3）的實驗方案，敘述實驗操作、預期現(xiàn)象和結論．

實驗操作	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：用藥匙取少量白色粉末于試管A底部，點燃酒精燈，充分加熱試管．	______
步驟2：______	______
步驟3：______	______
步驟4：______	______
…

Answer 1

【答案】分析：（1）K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl都是白色粉末藥品，該白色粉末的組成有：①K₂SO₄②NH₄Cl③NaCl④K₂SO₄、NH₄Cl⑤NH₄Cl、NaCl⑥K₂SO₄、NaCl⑦K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl等7中情況；
（2）從溶液中的鹽是否水解和溶液電中性來考慮；
（3）根據(jù)三種鹽的性質(zhì)來設計實驗步驟；
（4）加熱時分解，NH₄Cl可觀察到現(xiàn)象，向試管B中滴加過量的 Ba（NO₃）₂溶液和1mol?L^-1硝酸，NH₄Cl的檢驗也可用NaOH溶液和紅色石蕊試紙；充分振蕩后靜置有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有 K₂SO₄；取試管B中上層清液少量于試管C中，滴加 AgNO₃溶液和1mol?L^-1硝酸，有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有NaCl．
解答：解：（1）K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl都是白色粉末藥品，該白色粉末的組成有：①K₂SO₄②NH₄Cl③NaCl④K₂SO₄、NH₄Cl⑤NH₄Cl、NaCl⑥K₂SO₄、NaCl⑦K₂SO₄、NH₄Cl、NaCl等7中情況，故故答案為：7；
（2）A、NH₄Cl水解，溶液中的離子濃度應為c（NH₄⁺）＜c（Cl^-），故A錯；
B、NaCl為強酸強堿鹽，LNaCl溶液中滴加硝酸，使溶液pH=5，此時混合液中的c（Na⁺）=c（Cl^-），故B正確；
C、根據(jù)溶液的電中性原理，向NH₄Cl溶液中加入適量氨水，使混合液的pH=7，則，c（H⁺）=c（OH^-），此時混合液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）；故C正確；
D、根據(jù)溶液呈電中性，則有在K₂SO₄溶液中，C（K⁺）+C（H⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），故D錯．
故答案為：B C；
（3）根據(jù)三種鹽的性質(zhì)不同，加熱時氯化銨分解，硫酸鋇和氯化銀都難溶于水來設計實驗方案，故答案為：
步驟1：用藥匙取少量白色粉末于試管A底部，點燃酒精燈，充分加熱試管．
步驟2：用藥匙取少量試管A中的殘留固體于試管B中，滴加適量蒸餾水，振蕩．
步驟3：試管B中滴加過量的Ba（NO₃）₂溶液和1mol?L^-1硝酸，充分振蕩后靜置
步驟4：取試管B中上層清液少量于試管C中，滴加AgNO₃溶液和1mol?L^-1硝酸
（4）加熱時分解，NH₄Cl可觀察到現(xiàn)象，向試管B中滴加過量的 Ba（NO₃）₂溶液和1mol?L^-1硝酸，NH₄Cl的檢驗也可用NaOH溶液和紅色石蕊試紙；充分振蕩后靜置．有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有 K₂SO₄；取試管B中上層清液少量于試管C中，滴加 AgNO₃溶液和1mol?L^-1硝酸，有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有NaCl．故答案為：

實驗操作	預期現(xiàn)象和結論
	白色粉末減少，有白煙生成，試管上部有白色固體凝結，說明原白色粉末含有NH4Cl．
步驟2：用藥匙取少量試管A中的殘留固體于試管B中，滴加適量蒸餾水，振蕩．	固體溶解得無色溶液．
步驟3：向試管B中滴加過量的 Ba（NO3）2溶液和1mol?L-1硝酸，充分振蕩后靜置．	有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有 K2SO4．
步驟4：取試管B中上層清液少量于試管C中，滴加 AgNO3溶液和1mol?L-1硝酸．	有白色沉淀生成，證明原白色粉末含有NaCl．

點評：常見元素及化合物的性質(zhì)，常見離子的檢驗，常見儀器的使用，提出假設并設計實驗方案的能力，學生在遇到不確定因素多的問題時常常抓不住關鍵，無法理清思路．這也是考綱中要求的“將實際問題分解，通過運用相關知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學問題的能力“，即為將總問題分解成若干分問題，逐一解決然后再綜合分析．本題的最大障礙是氯化鈉的檢驗這一分問題的解決，要用到的知識大多數(shù)學生都是熟悉的，所以不能有效利用的原因是缺乏一種正確的思路：干擾不能輕易排除的情況下必須對物質(zhì)進行分離，然后再檢驗．