Question

现有一包固体粉末，可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成．为确定其组成，进行了如图所示的实验（

现有一包固体粉末，可能由CaCO3、CaO、Na2CO3中的一种或几种组成．为确定其组成，进行了如图所示的实验（假设实验过程无损耗）．请回答：（1）根据实验可以确定白色沉淀是______；原固体粉末中一定含有______，它的可能组成有______种．（2）若实验取固体粉末20g，生成白色沉淀10g，最后得到溶质质量分数为5.85%的X溶液200g（只含一种溶质），则X溶液中溶质的质量是______g，固体粉末由______（填化学式，下同）组成，其中质量小于10g的是______．

Answer 1

（1）在白色粉末中能产生白色沉淀，可知该白色沉淀应该为碳酸钙，又得到的无色溶液能够和稀盐酸反应生成气体，可以知道在固体粉末中一定含有碳酸钠，所以可以判断，碳酸钙可能是原混合物中含有的，也可能是氧化钙与水反应后生成的氢氧化钙和碳酸钠反应生成的，所以它的可能的组合为：①碳酸钙、碳酸钠、氧化钙； ②碳酸钠，碳酸钙；③碳酸钠、氧化钙等三种可能的组成；
（2）根据（1）的解答可知X溶液为氯化钠溶液其质量为：200g×5.85%=11.7g，根据题意结合化学方程式，可以求出与盐酸反应的碳酸钠的质量为10.6g，进而可以判断出该固体粉末的组成为：CaCO₃、CaO、Na₂CO₃ ，进而可以判断若白色沉淀质量小于10g，则原混合物的组成为氧化钙和碳酸钙，计算过程如下：
解：设碳酸钠的质量为x，则：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106           117
 x            11.7g

106

x

＝

117

11.7g

解得x=10.6g
这里我们求得的只是和盐酸反应的碳酸钠，总质量为20g，所以假如白色沉淀是固体粉末中的，则只有20g-10.6g=9.4g，而题目中得到的白色沉淀的质量是10g，也就是说白色沉淀并不是完全来自于原固体粉末中，而是有一部分是反应中生成的，即氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，而氢氧化钙又和碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀，从而可以判断在混合物中含有氧化钙．
故本题答案为：（1）CaCO₃；  Na₂CO₃；3；
（2）11.7； CaCO₃、CaO、Na₂CO₃；CaCO₃、CaO．