Question

有一包白色粉末A，由CuSO₄、CaCO₃、BaCl₂、Na₂SO₄、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成．为探究其组成，进行如下实验（实验流程如图）：

（1）取白色粉末A，向其中加入足量水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀B和无色滤液C．由此可判断，原白色粉末中一定不含有______．
（2）向白色沉淀B中加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体．由此可判断，原白色粉末中一定含有______．
（3）向无色滤液C中通入一定量二氧化碳，充分反应后过滤，得到白色沉淀D和无色滤液E，由此可判断，原白色粉末中一定还含有______．
（4）若流程图中白色粉末A为20g，白色沉淀D为9.85g，无色滤液E中只含一种溶质．
①无色滤液E中的溶质为______；
②通过计算确定20g白色粉末A中所含各物质的质量．（请写出计算及推理过程）

Answer

（1）硫酸铜溶于水得到的是蓝色溶液，可以据此判断该题；
（2）硫酸钡不溶于酸，所以根据白色沉淀全部溶解，可以判断该白色沉淀为碳酸钙，可以据此作答；
（3）通入二氧化碳产生了白色沉淀，根据二氧化碳的性质可以判断该混合物中还含有氢氧化钠和氯化钡；
（4）根据上述分析及题给的条件可以判断出反应为：二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠，然后氯化钡和碳酸钠的反应，所以最后得到的溶液为氯化钠溶液，可以据此解答该题．
【解析】
（1）由得到溶液为无色溶液可以判断该白色粉末中没有硫酸铜，因为硫酸铜溶于水得到的是蓝色溶液；
（2）因为硫酸钡不溶于水也不溶于酸，所以可以判断该白色粉末中硫酸钠和氯化钡至少有一种不存在，由于生成了气体，所以可以判断该白色沉淀中含有碳酸钙；
（3）向滤液C中加入二氧化碳生成了白色沉淀，而二氧化碳不能和氯化钡反应，所以可以判断该物质在还含有氢氧化钠，而白色沉淀是二氧化碳和氢氧化钠反应后生成的碳酸钠，然后碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀；
（4）①根据（3）的解答可以知道最后所得到的滤液为氯化钠溶液；
②由最后所得到的滤液为氯化钠溶液，可以知道所给的物质均已完全反应，
设氢氧化钠的质量为x，氯化钡的质量为y，所发生的反应为：
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl，联立两个方程式可以得出关系式如下：
2NaOH-BaCl2-BaCO3↓
80       208    197
x         y      9.85g

解得：x=4g，y=10.4g
所以碳酸钙的质量为：20g-10.4g-4g=5.6g；
答：通过计算确定20g白色粉末A中所含氯化钡的质量为10.4g，氢氧化钠的质量为4g，碳酸钙的质量为5.6g．
故答案为：（1）CuSO4；        
（2）CaCO3；
（3）BaCl2和NaOH；     
（4）①NaCl；②BaCl2的质量为10.4g；NaOH的质量为4g；CaCO3的质量为5.6g．