Question

2．某固體樣品可能由硝酸鈉、硝酸鋇、硫酸銅、碳酸鉀、碳酸鈉中的一種或幾種組成．為探究其組成，取固體樣品13g加足量的水溶解得無色溶液，再加入過量的氯化鈣溶液，得到干燥沉淀10g．下列判斷正確的是（　　）

• A． 該固體樣品中一定含有碳酸鉀
• B． 該固體樣品中一定含有碳酸鈉和硝酸鈉
• C． 該固體樣品中可能含有硝酸鈉和硝酸鋇
• D． 加足量的水溶解得無色溶液，說明樣品中一定沒有硫酸銅

Answer 1

分析 根據題意，取樣品加入水中，全部溶解得無色溶液，則不可能含有硝酸鋇和硫酸銅，因為硝酸鋇能與碳酸鉀反應生成碳酸鋇沉淀，硫酸銅溶液顯藍色；加入氯化鈣能產生沉淀，說明了含有碳酸根離子，然后根據沉淀的質量進一步確定碳酸鈉和硝酸鉀的存在．

解答 解：由題意可知，取樣品加入水中，全部溶解得無色溶液，則不可能含有硝酸鋇和硫酸銅，因為硝酸鋇能與碳酸鉀反應生成碳酸鋇沉淀，硫酸銅溶液顯藍色；加入氯化鈣能產生沉淀，說明了含有碳酸根離子．
假設10g碳酸鈣都來自碳酸鉀，則純碳酸鉀的質量為x，則有
K₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2KCl
138                  100
x                    10g
$\frac{138}{100}$=$\frac{x}{10g}$  解得：x=13.8g
假設10g碳酸鈣都來自碳酸鈉，則純碳酸鈉的質量為y，則有
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106                     100
 y                     10g
$\frac{106}{100}$=$\frac{y}{10g}$
   解得：y=10.6g
由上述計算可知，若只含有碳酸鉀或碳酸鈉，與過量的氯化鈣溶液，不能得到干燥沉淀是10g，而是碳酸鉀和碳酸鈉同時存在，或者碳酸鈉和硝酸鈉混合物，所以AB不正確．由于硝酸鈉和硝酸鋇與氯化鈣不反應，故C不符合題意；加足量的水溶解得無色溶液，說明樣品中一定沒有硫酸銅．所以D的判斷符合題意．
故選：D．

點評 本題考查了物質共存的問題以及根據化學方程式的計算，完成此題，可以依據已有的知識進行，判斷混合物的組成時，要采用極值法和平均值法．