题目
【题文】一包不纯的氯化钾粉末,所含杂质可能是氯化钠、硝酸钾、硝酸钙、氯化铜、碳酸钠中的一种或几种。为确定其成分,某兴趣小组的同学们进行如下实验:(1)取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液。(2)取上述无色溶液少许于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。(3)另称取7.45 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸,充分反应后生成14.35g白色沉淀。根据上述实验判断,下列说法正确的是( )A. 杂质中可能含有硝酸钾、氯化钠B. 杂质中肯定不含硝酸钙、氯化铜、碳酸钠C. 杂质中肯定含有碳酸钠,可能含有氯化钠D. 杂质中肯定含有氯化钠、碳酸钠,可能含有硝酸钾
【题文】一包不纯的氯化钾粉末,所含杂质可能是氯化钠、硝酸钾、硝酸钙、氯化铜、碳酸钠中的一种或几种。为确定其成分,某兴趣小组的同学们进行如下实验:(1)取少量该粉末于烧杯中,加蒸馏水,充分搅拌,得无色澄清溶液。(2)取上述无色溶液少许于试管中,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。(3)另称取7.45 g该粉末于烧杯中,加入蒸馏水溶解,再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸,充分反应后生成14.35g白色沉淀。根据上述实验判断,下列说法正确的是( )
A. 杂质中可能含有硝酸钾、氯化钠
B. 杂质中肯定不含硝酸钙、氯化铜、碳酸钠
C. 杂质中肯定含有碳酸钠,可能含有氯化钠
D. 杂质中肯定含有氯化钠、碳酸钠,可能含有硝酸钾
题目解答
答案
D. 杂质中肯定含有氯化钠、碳酸钠,可能含有硝酸钾
解析
考查要点:本题综合考查溶液中离子的检验、化学方程式计算及物质推断能力。需结合实验现象排除不可能存在的物质,并通过定量计算确定杂质组成。
解题核心思路:
- 实验现象分析:通过溶液颜色、沉淀生成等现象,排除部分杂质(如Cu²⁺显色物质),确定碳酸钠的存在。
- 定量计算:利用氯化银沉淀质量反推溶液中Cl⁻总量,结合氯化钾理论值,判断是否含有氯化钠。
破题关键点:
- 实验(1):无色溶液排除含Cu²⁺的氯化铜。
- 实验(2):白色沉淀说明存在碳酸钠。
- 实验(3):Cl⁻总量与纯氯化钾一致,说明杂质中若含NaCl,必须同时存在不引入Cl⁻的物质(如KNO₃)抵消。
实验(1)分析
溶液无色,说明不含Cu²⁺,排除氯化铜。
实验(2)分析
加入BaCl₂生成白色沉淀,反应为:
$\text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{BaCO}_3\text{(s)} + 2\text{NaCl}$
确定杂质含碳酸钠。
实验(3)计算
-
理论值计算:
若粉末为纯KCl,7.45g对应Cl⁻物质的量:
$n(\text{KCl}) = \frac{7.45}{74.5} = 0.1 \, \text{mol}$
生成AgCl质量:
$0.1 \times 143.35 = 14.335 \, \text{g} \approx 14.35 \, \text{g}$
实验结果与理论值一致,说明Cl⁻总量未增加。 -
关键推断:
- 若含NaCl,Cl⁻总量会增加,导致AgCl质量超过14.35g,但实验结果吻合,说明杂质中若含NaCl,必须同时存在不引入Cl⁻的物质(如KNO₃)抵消。