Question

12．現(xiàn)有一包固體粉末，可能由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃中的一種或幾種組成．為確定其組成，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程無損耗）． 
請回答：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以確定白色沉淀是CaCO₃；原固體粉末中一定含有CaCO₃、Na₂CO₃．
（2）若實(shí)驗(yàn)取固體粉末20g，生成白色沉淀10g，最后得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.85%的X溶液200g（只含一種溶質(zhì)），則X溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是11.7g，則固體粉末由CaCO₃、CaO、Na₂CO₃（填化學(xué)式，下同）組成，其中質(zhì)量小于10g的是CaCO₃、CaO．

Answer 1

分析 根據(jù)把固體粉末加入水中，得到白色沉淀，根據(jù)題給的物質(zhì)可以判斷該白色沉淀為碳酸鈣，得到無色溶液與稀鹽酸反應(yīng)生成無色氣體，可以判斷在無色溶液中含有碳酸鈉，而無色氣體為二氧化碳，那么X就可能是氯化鈉的溶液進(jìn)行分析．

解答 解：（1）在白色粉末中能產(chǎn)生白色沉淀，可知該白色沉淀應(yīng)該為碳酸鈣，又得到的無色溶液能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，可以知道在固體粉末中一定含有碳酸鈉，所以可以判斷，碳酸鈣可能是原混合物中含有的，也可能是氧化鈣與水反應(yīng)后生成的氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成的；
（2）根據(jù)（1）的解答可知X溶液為氯化鈉溶液其質(zhì)量為：200g×5.85%=11.7g，根據(jù)題意結(jié)合化學(xué)方程式，可以求出與鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為10.6g，進(jìn)而可以判斷出該固體粉末的組成為：CaCO₃、CaO、Na₂CO₃ ，進(jìn)而可以判斷若白色沉淀質(zhì)量小于10g，則原混合物的組成為氧化鈣和碳酸鈣，計(jì)算過程如下：
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106           117
 x            11.7g
$\frac{106}{x}$=$\frac{117}{11.7g}$
x=10.6g
這里我們求得的只是和鹽酸反應(yīng)的碳酸鈉，總質(zhì)量為20g，所以假如白色沉淀是固體粉末中的，則只有20g-10.6g=9.4g，而題目中得到的白色沉淀的質(zhì)量是10g，也就是說白色沉淀并不是完全來自于原固體粉末中，而是有一部分是反應(yīng)中生成的，即氧化鈣和水反應(yīng)生成了氫氧化鈣，而氫氧化鈣又和碳酸鈉反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀，從而可以判斷在混合物中含有氧化鈣．
故答案為：（1）CaCO₃，CaCO₃、Na₂CO₃；
（2）11.7，CaCO₃、CaO、Na₂CO₃，CaCO₃、CaO．

點(diǎn)評 本題為框圖式物質(zhì)推斷題，完成此類題目，關(guān)鍵是找準(zhǔn)解題突破口，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)特性直接得出結(jié)論，然后利用順推或逆推或從兩邊向中間推斷，逐步得出其他結(jié)論．