六、物質推斷型
例6 有一包白色的粉末,是(NH4)2SO4、NaCl、BaCl2、Na2CO3、Na2SO4中的一種或幾種,為確定白色粉末的成分,進行如下探究:
(1)取適量白色粉末與熟石灰混勻、共熱,沒有任何異味產生,說明原白色粉末一定不存在____,其理由是____.
(2)另取適量白色粉末加入足量的水,攪拌,得到白色沉澱和無色溶液,可推測原白色粉末中一定含有____.
(3)取(2)中的白色沉澱,往其中加入過量的稀鹽酸,產生大量的氣泡,白色沉澱全部消失,說明原白色粉末中一定還含有____,一定不含有____,寫出產生白色沉澱的化學方程式____.
解析 本題是一道綜合酸、鹼、鹽知識的推斷題,著重考查學生的綜合分析能力.(1)銨根離子和鹼混合研磨會生成氨氣,取適量白色粉末與熟石灰混勻、共熱,沒有任何異味產生,說明原白色粉末一定不存在硫酸銨.(2)氯化鋇和硫酸鈉會生成不溶於酸的硫酸鋇沉澱,氯化鋇和碳酸鈉會生成溶於酸的碳酸鋇沉澱,取適量白色粉末加入足量的水,攪拌,得到白色沉澱和無色溶液,可推測原白色粉末中一定含有氯化鋇.(3)取(2)中的白色沉澱,往其中加入過量的稀鹽酸,產生大量的氣泡,白色沉澱全部消失,說明沉澱全部是碳酸鋇,因此原白色粉末中一定含有碳酸鈉,一定不含有硫酸鈉.
七、科學探究型
例8 某化學活動小組在一次實驗中進行了如圖所示實驗,先向A中注入一定量氯化鐵溶液,再注入一定量硫酸鈉溶液,此過程中觀察到的現象是____.小組同學對無色溶液B產生了濃厚的興趣,進行了進一步的探究活動.
【提出問題】B中含的離子有什麼?
【實驗探究】
【評價交流】甲同學結論____(填「正確」或「錯誤」);乙同學的探究過程不正確,理由是____.
【實驗結論】結合上述實驗最終確定B中含有____(填離子符號),不含____(填離子符號).
【歸納總結】由甲、乙、丙同學實驗對比得出,確定溶液中可能存在的不同離子是否存在的方法是:可根據待測離子與所加試劑反應____,確定出存在的離子,同時推測出與____.
解析 氯化鐵溶液與氫氧化鋇溶液反應生成氫氧化鐵沉澱和氯化鋇,氯化鋇與硫酸鈉溶液反應生成硫酸鋇沉澱和氯化鈉,因此觀察到的現象是先產生紅褐色沉澱,再產生白色沉澱.
【評價交流】氯化鐵與氫氧化鋇不能同時存在,溶液B呈無色,說明溶液中不含氯化鐵,可能含有氫氧化鋇、氯化鋇;甲同學滴加硝酸鋇溶液,無明顯變化,說明無色溶液B中不含硫酸根離子,但也不能確定含鋇離子,也可能是恰好完全反應,故甲同學結論錯誤.硫酸鎂能與含Ba2+、OH-的溶液反應生成硫酸鋇、氫氧化鎂沉澱,滴加硫酸鎂溶液,產生白色沉澱,不能確定是否含Ba2+、OH-,因為只含Ba2+、OH-中的一種或兩種都會出現相同的現象.
【實驗結論】由丙同學的實驗,滴加稀硫酸,產生白色沉澱,說明溶液中含有鋇離子;滴加紫色石蕊溶液,變藍色,說明存在氫氧根離子.氯化鋇與硫酸鈉溶液反應生成硫酸鋇沉澱和氯化鈉,則B溶液一定存在鈉離子和氯離子;因此最終可確定B中含有Na+、Cl-、Ba2+、OH-.由於Ba2+與SO42-不能共存,則溶液中一定不含SO42-;溶液B呈無色,說明溶液中不含Fe3+.【歸納總結】由甲、乙、丙同學實驗對比得出,確定溶液中可能存在的不同離子是否存在的方法可根據待測離子與所加試劑反應,產生不同的明顯現象,確定出存在的離子,同時推測出與確定存在的離子能反應的離子不存在.
答案:溶液中先產生紅褐色沉澱,後產生白色沉澱 【評價交流】錯誤
Mg(OH)2、BaSO4均為白色沉澱,溶液中含Ba2+、OH-中的一種或兩種加入MgSO4溶液都會產生白色沉澱,所以不能得出B中含Ba2+、OH-的結論(合理即可) 【實驗結論】Na+、Cl-、Ba2+、OH- Fe3+、SO42- 【歸納總結】產生不同的明顯現象(合理即可) 確定存在的離子能反應的離子不存在(合理即可)
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