专题四 物质检验（解析版）

专题四物质检验[考点导航]物质检验⭐⭐物质推断⭐⭐[物质检验]现有铁粉、二氧化锰、硫酸钡和铁矿石四种固体，为了区分它们，某同学参照二歧分类法，制作了如图的检索表。下列叙述错误的是（）1a只含一种物质21b含有多种物质甲2a只含一种元素乙2b含有多种元素33a▲丙3b白色固体丁A．甲表示的是铁矿石 B．乙表示的是铁粉 C．表中“▲”应该表示为“黑色固体” D．也可根据是否含有氧元素对丙、丁分类【解答】解：A、甲中含有多种物质，说明其是混合物，四种固体中铁矿石属于混合物，所以甲表示的是铁矿石，故A正确；B、乙中只含有一种元素，铁粉中只含有一种元素，所以乙表示的是铁粉，故B正确；C、丙和丁中含有多种元素，丁是白色固体，二氧化锰、硫酸钡中含有多种元素，硫酸钡是白色固体，二氧化锰是黑色固体，所以表中“▲”应该表示为“黑色固体”，故C正确；D、二氧化锰、硫酸钡中均含有氧元素，不能根据是否含有氧元素对丙、丁分类，故D错误。故选：D。下列对各组成分的鉴别，根据现象得出的结论正确的是（）鉴别方法现象结论A鉴别固体中的成分（含有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的一种或几种）取部分样品溶于水中产生白色沉淀一定有BaCl2、Na2SO4，可能有Na2CO3B鉴别溶液中的溶质（含有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种）取部分溶液，先加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液产生气泡；产生白色沉淀一定有Na2SO4、Na2CO3，可能有NaNO3C鉴别气体的成分（含有CO、H2、H2O中的一种或几种）将气体先后通入装有氧化铜的玻璃管中，再对玻璃管加热→无水硫酸铜→澄清石灰水黑色的氧化铜变红；无水硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊一定有CO、H2、H2OD鉴别生成的沉淀（含有Mg（OH）2、BaCO3、AgCl中的一种或几种）过滤得到的沉淀中加入足量的稀硝酸沉淀部分溶解，产生气泡一定有Mg（OH）2、BaCO3、AgCl【解答】解：A、由于氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀、氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，因此取样品溶于水后，产生白色沉淀，白色沉淀可能是碳酸钡和硫酸钡中的一种或两种，只能说明该固体中一定含有氯化钡，可能含有碳酸钠和硫酸钠中的一种或两种，故选项错误；B、由于盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体、氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀，因此取溶液，先加入足量稀盐酸，产生气泡，说明溶液中含有碳酸钠，再加入氯化钡产生白色沉淀，说明溶液中一定含有硫酸钠，但无法确定是否含有硝酸钠，故选项正确；C、由于氢气、一氧化碳的还原性、水蒸气能与无水硫酸铜变蓝，将气体先通入装有氧化铜的玻璃管中，黑色氧化铜变红，说明气体中含有具有还原性的气体，可能是氢气和一氧化碳中的一种或两种；再通入无水硫酸铜中，无水硫酸铜变蓝，说明有水，但是水可能是氢气还原氧化铜生成的，也可能是原混合气体中的水蒸气，因此无法确定混合气体中是否有水蒸气；再通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳，二氧化碳是一氧化碳与氧化铜反应生成的，因此原气体中一定含有一氧化碳；故只能得出原气体中一定含有一氧化碳，氢气和水蒸气无法确定；故选项错误；D、由于氢氧化镁沉淀能与稀硝酸反应生成硝酸镁和水、碳酸钡能与稀硝酸反应生成二氧化碳气体、氯化银沉淀不溶于硝酸，因此向沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解，并产生气泡，说明沉淀中一定含有碳酸钡和氯化银，无法确定是否含有氢氧化镁，故选项错误；故选：B。2022年虎年春晚上舞蹈诗剧《只此青绿》惊艳了许多观众，舞者生动还原了北宋名画——《千里江山图》。宋代《千里江山图）描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cux（OH）m（CO3）n]。Cux（OH）m（CO3）n加热时发生反应的表达式为：Cux（OH）m（CO3）n→△CuO+CO2↑+H2O。小明设计了如图装置测定颜料[Cux（OH）m（CO3（1）装置C的作用是防止空气的二氧化碳和水蒸气进入B中；（2）部分实验步骤为：“……加热前先通入一定量N2，然后关闭通入N2的活塞，……控制一定温度下加……”。加热前先通入一定量的N2，目的是排尽装置内的空气，防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验的精确性。（3）小明取17.3g绿色物质（绿色物质中无其他成分），充分反应，经过测定，装置A中质量增加0.9g，装置B中质量增加4.4g.根据实验数据测得m：n为1：1。【解答】解：（1）B装置的作用是检验生成的二氧化碳的多少，碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气，空气中含有二氧化碳、水蒸气，装置C的作用是防止空气的二氧化碳和水蒸气进入B中。（2）加热前，装置中含有二氧化碳和水蒸气，先通入一定量的N2，目的是排尽装置内的空气，防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验的精确性。（3）17.3g绿色物质，装置A中质量增加0.9g，装置B中质量增加4.4g，故生成水的质量为0.9g，生成二氧化碳的质量为4.4g，故Cux（OH）m（CO3）n中，氢元素的质量为0.9g×1×218×100%＝0.1g，碳元素的质量为4.4g×1244故答案为：（1）防止空气的二氧化碳和水蒸气进入B中；（2）排尽装置内的空气，防止空气中的二氧化碳和水蒸气影响实验的精确性；（3）1：1。思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的界定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰。于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如下思维模型：直接检验→除去干扰气体→转化装置→再检验→尾气处理【模型应用】某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验。【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验。【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。（1）如图实验方案中，装置A归属于上述思维模型中的直接检验和除去干扰气体环节；（2）能证明气体中含有CO的现象是E装置中黑色固体变红色；（3）【反思与评价】若装置按图中的顺序连接，从环境保护的角度来看还缺少尾气处理；（4）有同学提出上述装置中省略D装置且把C装置接于E装置后也能达到检验CO2实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由。有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊，也可检验出CO2【解答】解：（1）装置A是为了验证气体中存在二氧化硫并将其除去，以免干扰二氧化碳验证，属于思维模型中的直接检验和除去干扰气体；故答案为：直接检验和除去干扰气体；（2）CO具有还原性，可利用在加热的条件下，CO能使氧化铜还原成铜，证明CO存在，所以证明CO的现象是E装置中黑色固体变红色；故答案为：E装置中黑色固体变红色；（3）该装置中将尾气排放到空气中，会污染空气，所以缺少尾气处理装置；故答案为：尾气处理；（4）在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊，也可检验出CO2，故答案为：有道理，在用酒精灯加热前是要先通入一段时间的检验气体，根据B中的品红溶液不变色和C中的氢氧化钡溶液是否变浑浊，也可检验出CO2。[物质推断]5．实验室有一包白色固体由K2CO3、K2SO4、KCl和CuSO4中的一种或几种组成，实验记录如下：①取该样品溶于水，得到无色溶液；②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀，过滤；③向步骤②所得沉淀中加入过量的稀HNO3，沉淀全部消失并产生气泡。下列分析中正确的是（）A．原固体中一定含有K2CO3，可能含有CuSO4和KCl B．原固体中一定含有K2CO3和K2SO4，一定不含CuSO4 C．原固体中一定不含K2SO4和CuSO4，可能含有KCl D．若在步骤②所得滤液中滴入AgNO3溶液，出现白色沉淀，则原固体中一定含有KCl【解答】解：硫酸铜在溶液中显蓝色，碳酸根离子和钡离子反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，所以①取该样品溶于水，得到无色溶液，说明样品中一定不含硫酸铜；②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀，样品中含有硫酸钾、碳酸钾中的一种或两种；③向步骤②所得沉淀中加入过量的HNO3，沉淀全部消失并产生气泡，所以样品中一定含有碳酸钾，一定不含硫酸钾，可能会有氯化钾。A、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4，可能含有KCl，故A选项不符合题意；B、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4，可能含有KCl，故B选项不符合题意；C、经过上述分析知原固体中一定不含K2SO4、CuSO4，可能含有KCl，故C选项符合题意；D、②所得滤液中有加入过量的氯化钡和原固体中可能含有的氯化钾，所以滴入AgNO3溶液，出现的白色沉淀不能确定是氯化钡和硝酸银反应生成的还是氯化钾与硝酸银生成的，故D选项不符合题意；故选：C。甲、乙、丙、丁四种溶液中，分别含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、Cl﹣、OH﹣、CO32﹣、SO42﹣中的一种阳离子和一种阴离子。为确定四种溶液中分别含有哪种阳离子或阴离子，进行了如下实验：①将甲溶液分别与其他三种溶液混合，都观察到白色沉淀生成②将乙、丁溶液混合，有气泡产生③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明显观察到白色沉淀，加稀硝酸后，沉淀不消失分析实验得到的以下结论中错误的是（）A．甲溶液中一定含有Ba2+ B．乙溶液中可能含有SO42﹣ C．丙溶液中一定含有Cl﹣ D．丁溶液中一定含有Na+【解答】解：甲、乙、丙、丁四种溶液中，分别含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣、OH﹣中的一种阳离子和一种阴离子，可以组成的物质有BaCl2、Ba（OH）2、MgCl2、MgSO4、HCl、H2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4；①将甲溶液分别与其他三种溶液混合，都观察到白色沉淀生成，能形成沉淀的离子组合是CO32﹣和Ba2+、Ba2+和SO42﹣、Mg2+和OH﹣；故甲可以是氢氧化钡；②将乙、丁溶液混合，有气泡产生，则乙、丁溶液中分别含有H+和CO32﹣中的一种；乙、丁可以分别是硫酸和碳酸钠中的一种，无法具体判断分别是谁；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，可明显观察到白色，加稀硝酸后，沉淀不消失，则丙溶液中含有Cl﹣，丙可以是氯化镁；代入题干，推断合理；A、甲溶液中一定含有Ba2+，说法正确；B、乙溶液可能是硫酸溶液，也可能是碳酸钠溶液，因此可能含有SO42﹣，说法正确；C、丙溶液是氯化镁溶液，一定含有Cl﹣，说法正确；D、丁溶液可能是硫酸溶液，也可能是碳酸钠溶液，因此可能含有Na+，说法错误；故选：D。有一包白色粉末，可能含有Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、Ba（OH）2中的一种或几种，为了探究其成分，实验过程如图所示：关于该实验的说法正确的是（）A．步骤Ⅰ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2、Na2SO4，一定没有Na2CO3 B．步骤Ⅰ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2、K2SO4、Na2CO3 C．步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末中有Ba（OH）2、Na2SO4、K2SO4、Na2CO3 D．步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2、Na2CO3，一定没有Na2SO4、K2SO4【解答】解：A、步骤Ⅰ中沉淀不溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2，一定没有Na2CO3，不一定含有Na2SO4，也可能是含有K2SO4，故选项说法错误。B、步骤Ⅰ中沉淀部分溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2、Na2CO3，不一定含有K2SO4，也可能是含有Na2SO4，故选项说法错误。C、步骤Ⅱ中沉淀部分溶解，则原白色粉末中有Ba（OH）2、Na2CO3，不一定同时含有Na2SO4、K2SO4，也可能是只含有Na2SO4、K2SO4中的一种，故选项说法错误。D、步骤Ⅱ中沉淀全部溶解，则原白色粉末一定有Ba（OH）2、Na2CO3，一定没有Na2SO4、K2SO4，故选项说法正确。故选：D。有一包固体，可能含有锌粉、碳粉、氧化铜、氢氧化钾、氯化钠中的一种或几种。为探究该固体组成，某科学兴趣小组的成员进行了如图所示的实验。请回答下列问题：（1）原固体中一定不含有一种物质，理由是滤液A中加过量硝酸铜溶液无明显现象。（2）原固体中一定含有的物质是氯化钠，氧化铜，锌。【解答】解：（1）固体样品加水过滤得滤液和滤渣，滤液A中加过量硝酸铜溶液无明显现象，因氢氧化钾会与硝酸铜反应产生蓝色沉淀，所以一定不含氢氧化钾；故答案为：滤液A中加过量硝酸铜溶液无明显现象；（2）滤液B中加适量硝酸银溶液生成白色滤渣乙和滤液C，说明滤液B中含有氯离子，样品中含有氯化钠；滤渣甲加入过量稀盐酸，得滤液D和滤渣丙，滤渣丙在空气中充分灼烧，得固体残留物，因锌、碳、氧化铜都不溶于水，但锌和氧化铜能溶于酸，且锌能与氯化铜溶液反应置换出铜，碳在空气中灼烧会生成气体，铜在空气中灼烧会生成氧化铜，所以原固体中一定含有氯化钠，氧化铜，锌；故答案为：氯化钠，氧化铜，锌。

[猜押题专练]一．选择题（共6小题）1．无色溶液X与不同物质反应后出现的现象如图所示，请判断X是（）A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．硫酸钠溶液 D．澄清石灰水【解答】解：根据无色溶液X能使紫色石蕊变红，说明无色溶液呈酸性，和铁反应生成浅绿色溶液，和氧化铜生成蓝色溶液，能与金或金属氧化物反应，所以X是一种酸，可能是盐酸或硫酸，又因无色溶液X与硝酸钡反应生成白色沉淀，硫酸根离子可与钡离子结合成白色沉淀，故为硫酸；故选：B。2．下列实验方案能达到实验目的的是（）选项实验目的实验方案A鉴别羊毛和棉线灼烧后闻气味B验证质量守恒定律50g水和50g酒精混合后为100gC检验氧气已收集满将带火星的木条伸入集气瓶中D稀释浓硫酸将水倒入浓硫酸中并用玻璃棒搅拌A．A B．B C．C D．D【解答】解：A、鉴别羊毛和棉线可用灼烧的方式。羊毛主要成分是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛的气味，棉线灼烧时产生烧纸的气味，气味不同，可以区别，故A正确；B、50g水和50g酒精混合后为100g，没有反生化学反应，不能验证质量守恒定律，故B错误；C、检验氧气已收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满，故C错误；D、浓硫酸遇水放热，稀释浓硫酸时将浓硫酸缓慢地沿着烧杯壁倒入水中，并不断用玻璃棒搅拌，不能将水直接到入浓硫酸中，故D错误；故选：A。3．科学实验中，我们常用合适的试剂和方法来检验物质，下列检验方法错误的是（）A．用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在 B．用酚酞试液检验溶液的酸性 C．用氯化钴试纸来检验水蒸气 D．用碘液来检验淀粉【解答】解：A、可用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在，若变血红色，说明含有三价铁离子，故选项说法正确。B、无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，不能用酚酞试液检验溶液的酸性，故选项说法错误。C、可用氯化钴试纸来检验水蒸气，若变粉红色，说明含有水蒸气，故选项说法正确。D、淀粉遇碘变蓝色，可用碘液来检验淀粉，故选项说法正确。故选：B。4．下列实验操作不能达到实验目的的是（）实验目的实验操作A鉴别盐酸溶液和NaCl溶液取样，滴加酚酞溶液振荡，观察现象B区别硬水和软水取样，滴加肥皂水振荡，观察现象C除去铜粉中混有的铁粉加入过量的稀硫酸，过滤D去除衣服上的油污用蘸有汽油的毛巾擦拭A．A B．B C．C D．D【解答】解：A、稀盐酸和NaCl溶液分别显酸性、中性，均不能使无色酚酞溶液变色，不能鉴别，故选项实验操作不能达到实验目的。B、取样，滴加肥皂水振荡，如果产生的泡沬较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水，可以鉴别，故选项实验操作能达到实验目的。C、铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜粉不能，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验操作能达到实验目的。D、汽油能溶解油污，因此用蘸有汽油的毛巾擦拭，可以去除衣服上的油污，故选项实验操作能达到实验目的。故选：A。5．物质转化是众多化学实验的理论基础，针对不同实验目的，如检验、除杂、鉴别、制取等，下列操作可行的是（）选项实验目的操作A检验溶液中是否含碳酸根离子加入过量稀盐酸B除去氯化钾溶液中少量稀盐酸加入适量氢氧化钠溶液C鉴别稀硫酸和稀盐酸加入少量紫色石蕊试剂D以铜为原料生产硫酸铜加入稀硫酸A．A B．B C．C D．D【解答】解：A、检验溶液中是否含碳酸根离子，可加入过量稀盐酸，观察是否产生气泡，故选项操作可行。B、稀盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠，不符合除杂原则，故选项操作不可行。C、稀硫酸和稀盐酸均显酸性，均能使紫色石蕊试剂变红色，不能鉴别，故选项操作不可行。D、在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面，不能与稀硫酸反应，故选项操作不可行。故选：A。6．利用无色酚酞试液可以鉴别的一组溶液是（）A．NaCl、HCl B．HCl、NaOH C．H2SO4、HCl D．Na2CO3、NaOH【解答】解：A、氯化钠溶液显中性，盐酸显酸性，均不能使无色酚酞试液变红色，利用无色酚酞试液不能鉴别，故选项错误。B、NaOH溶液显碱性，能使酚酞变红；盐酸显酸性，不能使无色酚酞试液变红色；利用无色酚酞试液能鉴别，故选项正确；C、硫酸和盐酸显酸性，不能使无色酚酞试液变红色，利用无色酚酞试液不能鉴别，故选项错误。D、Na2CO3、NaOH溶液均显碱性，均能使酚酞变红；利用无色酚酞试液不能鉴别，故选项错误。故选：B。二．实验题（共1小题）7．一包白色粉末，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：（1）取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液．则原白色粉末中一定不含有CuSO4．（2）取实验（1）滤出的白色沉淀，向其中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体．则原白色粉末中一定含有CaCO3．根据上述实验可推断：原白色粉末的组成有5种可能．为进一步探究原白色粉末的组成，取实验（1）得到的滤液，向其中通入CO2，产生白色沉淀，则可推断原白色粉末中一定还含有NaOH、BaCl2．【解答】解：（1）把白色粉末溶解后得无色溶液，可知一定没有硫酸铜，因为硫酸铜溶于水会使溶液变蓝；（2）实验（1）中的白色固体可能是碳酸钙，也可能是硫酸钠与氯化钡反应后生成的硫酸钡沉淀，但是硫酸钡不溶于水而且不溶于酸，而题目中的白色沉淀全部溶于稀盐酸中，并产生无色气体，说明这种白色沉淀是碳酸钙；由实验（2）可以分析出硫酸钠和氯化钡只能存在一种，或者都不存在，所以根据（1）和（2）的条件可以得出可能组合为：①CaCO3BaCl2②CaCO3BaCl2NaOH③CaCO3Na2SO4④CaCO3Na2SO4NaOH⑤CaCO3NaOH故有5种可能；通入二氧化碳后产生了白色沉淀，根据题给条件这种白色沉淀只能是碳酸钡，但是二氧化碳不能与氯化钡反应生成沉淀，从而我们判断还应该有氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠后，碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀，故推断原白色粉末中还含有物质的BaCl2和NaOH．故答案为：（1）CuSO4；（2）CaCO3；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；5（3）BaCl2和NaOH故答案为：（1）CuSO4；（2）CaCO3，5，NaOH、BaCl2．三．推断题（共3小题）8．如图表示NaCl、Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl五种溶液之间的部分反应关系，线条相连的溶液之间可以发生化学反应。请问：（1）E是NaCl溶液。（2）A和B反应有气体生成，则C是BaCl2溶液。（3）图中还缺少一条连线，此线应连在BD两溶液之间。（填字母）【解答】解：（1）NaCl、Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl五种溶液之间的部分反应关系，线条相连的溶液之间可以发生化学反应，氯化钠只会与硝酸银反应，所以E是氯化钠，D是硝酸银，A、C会与硝酸银反应，所以A、C是盐酸、氯化钡中的一种，B是碳酸钠，经过验证，推导正确，所以E是NaCl溶液；（2）A和B反应有气体生成，所以A、B是碳酸钠和稀盐酸，C是BaCl2溶液；（3）图中还缺少一条连线，硝酸银和碳酸钠反应生成碳酸银沉淀和硝酸钠，此线应连在BD两溶液之间。故答案为：（1）NaCl；（2）BaCl2；（3）BD。9．某碳酸钾固体样品，可能含有硫酸钾、碳酸钙、硫酸铜、氯化钾、氯化钙中的一种或几种杂质，为了确定杂质的成分，进行以下头验：①取少量样品溶于水得到无色溶液，然后滴加过量的氯化钡溶液，出现白色沉淀A，过滤。②沉淀A中加入过量的稀硝酸，沉淀部分消失并放出气体。往步骤①所得的滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸生成白色沉淀B，过滤。回答下列问题：（1）白色沉淀B是氯化银；（2）杂质中一定含有硫酸钾，一定没有碳酸钙、硫酸铜、氯化钙；（3）最终所得滤液中含有的阳离子是K+、Ba2+、H+。【解答】解：已知碳酸钙难溶于水，硫酸铜在溶液中显蓝色，取少量样品溶于水得到无色溶液，所以杂质中一定不含硫酸铜、碳酸钙，然后滴加过量的氯化钡溶液，出现白色沉淀A，过滤，沉淀A中加入过量的稀硝酸，沉淀部分消失并放出气体，所以杂质中一定含有硫酸钾；往步骤①所得的滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸，生成白色沉淀B，又因为步骤①中加入的过量氯化钡，所以步骤①所得的滤液中含有氯离子，杂质中可能含有氯化钾，氯化钙和碳酸钾会生成白色沉淀，不能共存，所以杂质中一定不含氯化钙；（1）氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，故白色沉淀B是氯化银；（2）经上分析可知，杂质中一定含有硫酸钾；一定没有碳酸钙、硫酸铜、氯化钙；（3）经（2）可知，最终所得的滤液含有的溶质是氯化钡、硝酸钾、稀硝酸，故最终所得滤液中含有的阳离子是K+、Ba2+、H+故答案为：（1）氯化银；（2）硫酸钾；碳酸钙、硫酸铜、氯化钙；（3）K+、Ba2+、H+10．如图是常见物质间的相互转化关系，A与C都是由相同两种元素组成的液体，A、C、E、G为化合物，G为红色粉末，F为常见金属单质，其余反应条件、反应物和生成物均已省略。（1）B的化学式O2；（2）反应②的基本反应类型是分解反应；（3）在反应①中需要加入MnO2作为催化剂，反应前后MnO2的质量和化学性质不变。【解答】解：A与C都是由相同两种元素组成的液体，A能生成C，C通电可分解，说明A为过氧化氢，C为水，B为氧气，A、C、E、G为化合物，G为红色粉末，F为常见金属单质，E为一氧化碳，G为氧化铁，F为铁，D为氢气；（1）B的化学式为：O2；故答案为：O2；（2）反应②为电解水的反应，基本反应类型为分解反应；故答案为：分解；（3）二氧化锰催化过氧化氢时，其质量和化学性质不变；故答案为：化学性质。四．解答题（共3小题）11．有一包白色粉末，可能含有CuSO4、Na2SO4、CaCO3、BaCl2中的一种或几种。为确定其成分，某科学小组做了如图所示实验。（1）白色粉末的成分是氯化钡、硫酸钠和碳酸钙。（2）无色溶液A中一定含有的溶质是氯化钠。（3）若要收集气体B，则可选用如图装置中的②。【解答】解：根据白色固体溶于水，得到白色沉淀和无色溶液A，白色沉淀与盐酸反应会生成无色气体B、固体部分被溶解。根据提供的物质碳酸钙难溶于水，与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，气体B为二氧化碳；氯化钡与硫酸钠溶液反应分别生成硫酸钡白色沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸，说明白色沉淀为碳酸钙和硫酸钡的混合物，白色不溶物为硫酸钡，则白色固体中一定含有氯化钡、碳酸钠和含硫酸钠；含铜离子的溶液为蓝色，溶液A为无色，说明一定不存在硫酸铜；所以：（1）白色不溶物的成分是氯化钡、硫酸钠和碳酸钙；故答案为：氯化钡、硫酸钠和碳酸钙；（2）氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，无色溶液A中一定含有的溶质是氯化钠；故答案为：氯化钠；（3）气体B为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，若因此要收集气体B，则可选用如图装置中的②；故答案为：②。12．某学习兴趣小组想探究一包白色粉末的组成成分，已知里面可能是CuSO4，CaCO3，