Question

有一包固体粉末，可能由NaOH、Na2SO4、MgCl2、CuSO4中的一种或几种组成，为了分析固体粉末的成分，取少量

有一包固体粉末，可能由NaOH、Na2SO4、MgCl2、CuSO4中的一种或几种组成，为了分析固体粉末的成分，取少量该固体粉末进行实验．实验方案设计如下：（1）若现象X为“沉淀不溶解”或“沉淀部分溶解”，结论是固体粉末由______组成；若现象X为“沉淀全部溶解”，结论是固体粉末由______组成；（2）实验步骤①和③都有相同的实验操作，该操作名称为______．（3）写出实验步骤②的化学方程式______（4）简单修改上述实验方案，可取消第①步实验，修改的方法是______．

Answer 1

硫酸铜在溶液中显蓝色，镁离子和氢氧根离子会生成白色的氢氧化镁沉淀，硫酸根离子和钡离子会生成白色的硫酸钡沉淀，氢氧化镁沉淀会溶于酸，硫酸钡沉淀不会溶于酸．
（1）固体粉末加水得无色溶液，而硫酸铜溶液为蓝色，所以固体粉末一定不含硫酸铜，得到了白色沉淀，而所给的可能物质都易溶于水，故白色沉淀为物质间反应的生成物，氢氧化钠与氯化镁能反应生成氢氧化镁沉淀，故一定含有氢氧化钠、氯化镁，若现象X为“沉淀不溶解”或“沉淀部分溶解”，不溶的白色沉淀应该是氢氧化钡和硫酸钠生成的硫酸钡沉淀，所以固体粉末中也含有硫酸钠，即固体粉末由NaOH、MgCl₂、Na₂SO₄组成，若现象X为“沉淀全部溶解”，而硫酸钡沉淀不会溶于酸，所以原固体粉末中不含硫酸钠，固体粉末由NaOH、MgCl₂组成；
（2）过滤的方法可以将固体和液体进行分离，实验①、③操作都是将沉淀和液体分离的，所以应该是过滤操作；
（3）通过推导可知，粉末中含有的氢氧化钠能与氯化镁反应生成白色的氢氧化镁沉淀，氢氧化镁沉淀能与硝酸反应生成硝酸镁和水，化学方程式为：Mg（OH）₂+2HNO₃=Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（4）使用氢氧化钡溶液能与反应①剩余的氯化镁反应生成白色的氢氧化镁沉淀，对硫酸根离子的检验造成干扰，可以不使用氢氧化钡而使用氯化钡来检验硫酸根离子的存在，所以修改的方法是：把第③步中使用的氢氧化钡溶液改成氯化钡溶液．
故答案为：（1）NaOH、MgCl₂、Na₂SO₄，NaOH、MgCl₂；
（2）过滤；
（3）Mg（OH）₂+2HNO₃=Mg（NO₃）₂+2H₂O；
（4）把第③步中使用的氢氧化钡溶液改成氯化钡溶液．