Question

某固體樣品中可能含有CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃、BaSO₄中的一種或幾種，取該樣品8.4g，按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．


（1）A中可能觀察到的現(xiàn)象是
第一種可能：A中的白色固體部分溶解，有無色氣泡產(chǎn)生．
第二種可能：______
第三種可能：______
（2）反應(yīng)前后測(cè)得裝置C、D的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

裝置	C	D
反應(yīng)前總質(zhì)量/g	280.0	270.0
反應(yīng)后總質(zhì)量/g	X	270.0

根據(jù)樣品的可能組成及所提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推測(cè)X的取值范圍：______g≤X＜______g．

Answer 1

解：（1）硫酸鋇沉淀不溶于鹽酸，CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以如果只有硫酸鋇，加入鹽酸后A中的白色固體無明顯變化，沒有氣體產(chǎn)生；如果沒有硫酸鋇，有其他物質(zhì)，加入鹽酸后A中的白色固體全部溶解，有無色氣泡產(chǎn)生；如果既含有硫酸鋇又含有其它，加入鹽酸后A中的白色固體部分溶解，有無色氣泡產(chǎn)生；
（2）假設(shè)8.4g全部是碳酸鈣設(shè)生成二氧化碳質(zhì)量為X則：
CaCO₃～CO₂
100 44
8.4g X
根據(jù)：解得X=3.696g
假設(shè)8.4g全部是碳酸鎂，設(shè)生成二氧化碳質(zhì)量為Y則：
MgCO₃～CO₂
84 44
8.4g Y
根據(jù)解得Y=4.4g；
假設(shè)8.4g全部是碳酸鈉，設(shè)生成二氧化碳質(zhì)量為Z則：
Na₂CO₃～CO₂
106 44
8.4g Z
根據(jù)；解得Z=3.49g，由以上計(jì)算可知最多生成二氧化碳質(zhì)量為4.4g，即C裝置內(nèi)質(zhì)量最多增重4.4g，即質(zhì)量最大284.4g，還有一種可能就是沒有產(chǎn)生二氧化碳，固體只是硫酸鋇，這時(shí)C裝置內(nèi)質(zhì)量不變，所以280.0g≤X＜284.4g．
故答案為：（1）A中的白色固體全部溶解，有無色氣泡產(chǎn)生；A中的白色固體無明顯變化，沒有氣體產(chǎn)生；
（2）280.0g≤X＜284.4g．
分析：（1）根據(jù)硫酸鋇沉淀不溶于鹽酸，CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳考慮；（2）利用極值法，假設(shè)8.4g屬于CaCO₃、MgCO₃、Na₂CO₃中的一種物質(zhì)，計(jì)算出生成二氧化碳的質(zhì)量再進(jìn)行分析．
點(diǎn)評(píng)：解答本題的難點(diǎn)是第（2）小題，要掌握用極值法計(jì)算的方法．