Question

（7分）現有某不純的碳酸鈉固體樣品，已知其中含有的雜質可能是Na₂SO₄、CuSO₄、NaCl、CaCl₂中的一種或幾種。為確定其雜質的成分，進行如下實驗，出現的現象如圖所示（設過程中所有發生的反應都恰好完全進行）。

請你根據實驗過程和發生的現象做出分析判斷，并填寫以下空白：
（1）氣體D能使紫色石蕊試液             。
（2）無色溶液E中的酸根離子的符號是                         。
（3）該碳酸鈉固體樣品中一定含有的雜質是                          ，一定不含有的雜質是                         。
（4）請寫出過程④中發生反應的一個化學方程式                                          。
（5）碳酸鈉固體樣品中還不能確定的物質是               。要確定它是否存在，可另取溶液A再實驗。請簡述你的設計方案（說明實驗操作步驟、發生的現象及結論）。
                                                                                          
                                                                                         。

Answer 1

（1）變紅色；  （2）NO₃^—；  （3）Na₂SO₄；CuSO₄、CaCl₂；
（4）NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃； （5）取少量溶液A于試管中，加入足量硝酸鋇溶液，充分反應后過濾，再向濾液中加入適量硝酸銀溶液和稀硝酸。若產生白色沉淀，則說明碳酸鈉固體樣品中含有氯化鈉；若無明顯現象，說明不含氯化鈉。

解析試題分析：根據題意可知：沉淀B與稀硝酸混合后，生成的氣體D為二氧化碳氣體；沉淀F不溶于稀硝酸，為硫酸鋇。所以原沉淀B為碳酸鋇和硫酸鋇的混合物。則原樣品中一定含硫酸根。
（1）氣體D為二氧化碳，與水反應生成碳酸，能使紫色石蕊試液變紅色。
（2）碳酸鋇與硝酸反應生成的硝酸鋇、二氧化碳和水；所以無色溶液E是由酸根離子為硝酸根離子，符號是NO₃^—。
（3）樣品加水后可得無色溶液A，可排除硫酸銅（藍色）和氯化鈣（可與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀）。因原樣品中一定含硫酸根，所以一定含的物質為硫酸鈉。
（4）在步驟②中碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉。所以④中發生反應可為氯化鈉與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，化學方程式為：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃。
（5）因步驟②中加入了氯化鋇，所以無法確定步驟④中生成的沉淀是否是由原固體中的氯化鈉反應生成。所以還不能確定的物質是氯化鈉。根據上述分析可知，原樣品中一定存在的物質為碳酸鈉、硫酸鈉；為檢驗氯化鈉是否存在，可另取溶液A：加入足量硝酸鋇溶液，充分反應后過濾（除去碳酸鈉和硫酸鈉）。再向濾液中加入適量硝酸銀溶液和稀硝酸。若產生白色沉淀，則說明碳酸鈉固體樣品中含有氯化鈉；若無明顯現象，說明不含氯化鈉。
考點：物質的檢驗、實驗方案的設計與評價