Question

有一包白色粉末，經初步判斷可能是由MgSO₄、Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、BaCl₂等五種物質中的三種組成，為了確定其成份，現進行如下實驗：
①取少量該粉末，加水攪拌，發現有白色沉淀，過濾所得溶液為無色．
②向過濾出的白色沉淀中加入足量稀硝酸，發現有部分沉淀溶解，并產生無色氣體．
（1）由此可得出的結論是：原白色粉末中一定含有 ______；一定不含有 ______．
（2）上述實驗雖然可以斷定原物之中一定有硫酸鹽，但究竟是只含有硫酸鎂或硫酸鈉，卻無法確定．請設計一個實驗方案確認該粉末中到底含有哪種硫酸鹽？

做法	現象和結論

Answer 1

答：（1）由白色粉末加水攪拌得白色沉淀和無色溶液，可排除含有硫酸銅的可能；由白色沉淀加稀硝酸部分溶解且產生無色氣體，可判斷該白色粉末一定含有氯化鋇和碳酸鈉；
故答案為：Na₂CO₃、BaCl₂；CuSO₄；
如果白色粉末中含有硫酸鎂，則加水攪拌后所得的沉淀中含有碳酸鎂；白色沉淀加足量的稀硝酸，碳酸鎂與硝酸反應生成硝酸鎂、水和二氧化碳，則加稀硝酸后的溶液中含有鎂離子，此時向溶液中滴加足量的氫氧化鈉溶液，可觀察到出現白色沉淀；因此可證明原白色粉末中含有硫酸鎂；
故答案為：

取少量由第二步實驗所得到的溶液于試管中，用膠頭滴管向其中滴入足量NaOH溶液

如果出現白色沉淀，說明原混合物中一定含有硫酸鎂；如果沒有白色沉淀，說明原混合物中含有硫酸鈉．

分析：（1）硫酸銅溶于水可形成藍色溶液；不溶于稀硝酸的白色沉淀為硫酸鋇或氯化銀；而溶于稀硝酸且產生無色氣體的白色沉淀為碳酸鹽沉淀；
（2）硫酸鎂、硫酸鈉雖然含有相同的硫酸根，但由于金屬離子的不同，可溶性鎂鹽可與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂白色沉淀，而可溶性鈉鹽與氫氧化鈉不反應，因此可向溶液中加入氫氧化鈉觀察是否出現沉淀判斷溶液中含有鎂離子還是鈉離子．
點評：溶液的顏色與金屬離子的關系：含Cu²⁺，溶液呈藍色；含Fe²⁺，溶液呈淺綠色；含Fe³⁺，溶液呈黃色．