Question

有一包固体粉末，可能由CaCO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃、CuSO₄、BaCl₂中的一种或几种组成．为确定其组成，现做如下实验：
（1）将固体加到水中，得到白色沉淀，上层清液为无色．由此判断，该粉末中一定不含有

．
（2）若向上述白色沉淀中滴加足量稀硝酸，沉淀部分溶解．由不溶解的沉淀可判断出，该粉末中一定含有

．
（3）还有的物质可能有哪几种情况（每种情况用化学式表示）

．

Answer

（1）混合物组成推断最关键的是要对特征性的物质和特征性的反应要掌握牢固，比如有颜色的物质，硫酸铜等含铜离子的化合物、含铁的化合物等，还有就是特征性的反应，如加入石灰水变浑浊等，加入稀硝酸沉淀不溶解蕴含AgCl或者BaSO4存在．
（2）而对于混合固体加入水中，得到沉淀，可能是新生成的沉淀，也可能是本来混合物中就有不溶于水的物质．所以在分析时要注意各种可能的存在．
【解析】
（1）根据固体加入水中，得到沉淀，上层清液为无色．无论沉淀还是清液都无色，说明混合物中不含有颜色的CuSO4．同时由于沉淀的存在，则可能是原混合物中含有不溶于水的CaCO3或者在过程中生成了BaCO3或者是BaSO4．至于具体什么情况，需要试验进一步验证．
（2）在向上述沉淀（注意针对的是沉淀，此时一是问题范围改变了，二是此时涉及到的操作有过滤）滴加足量的稀硝酸，足量一词保证该反应的都要反应，沉淀的剩余就与稀硝酸无关了．而结果是沉淀部分溶解，也就是可能存在CaCO3和BaCO3发生了反应溶解掉了．剩余的只能是BaSO4．所以可以推断原物质中一定有BaCl2和Na2SO4．
（3）由于第二步操作对于溶解掉的沉淀是CaCO3还是BaCO3或者两者都有无法下结论，所以就出现了三种情况：①溶解掉的只是CaCO3；②溶解掉的只是BaCO3；③溶解掉的是CaCO3和BaCO3．与之对应的可能存在物质也就三种情况：①CaCO3；②Na2CO3；③CaCO3和Na2CO3
故答案：
（1）CuSO4
（2）BaCl2和Na2SO4．
（3）①CaCO3；②Na2CO3；③CaCO3和Na2CO3