Question

【題目】某化學興趣小組的同學設計了如圖所示簡易滅火器。

瓶中反應的化學方程式為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2,同學們欲對反應后瓶中殘留廢液中溶質的成分進行探究。

【提出問題】廢液中所含溶質的成分有哪些？

【猜想與假設】

猜想1：可能有Na2SO4和Na2CO3

猜想2：只有___________。

猜想3：可能有Na2SO4和H2SO4。

猜想4：可能有Na2SO4、Na2CO3和H2SO4。

【討論與交流】甲同學認為猜想4無需驗證就知道是錯誤的，其理由是_______。

【實驗與結論】

（1）為驗證猜想2，乙同學取少量廢液裝入試管中，然后滴入BaCl2溶液，產生白色沉淀，滴加足量的稀硝酸沉淀不溶解。于是乙同學認為猜想2正確。乙的實驗______（填“能”或“不能”）驗證猜想2的正確性，原因是____________。

（2）丙同學認為驗證猜想3，可選用碳酸鈉溶液做試劑。若猜想3是正確的，判斷的依據為______。

（3）若驗證猜想1是否正確，下列試劑中可選用的有______（填序號）。

①氫氧化鈉溶液 ②硝酸鋇溶液和稀硝酸 ③稀鹽酸 ④氯化鉀溶液

Answer 1

【答案】 硫酸鈉或Na2SO4 碳酸鈉會與硫酸反應 不能 硫酸也會與硝酸鋇反應產生不溶于稀硝酸的白色沉淀 廢液中加入足量碳酸鈉，會產生氣泡 ②③

【解析】稀硫酸與碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳。反應后廢液中所含溶質的成分可能存在這幾種情況：1、若稀硫酸與碳酸鈉恰好完全反應，那么溶質是硫酸鈉；2、若碳酸鈉過量，那么溶質是碳酸鈉和硫酸鈉；3、若硫酸過量，那么溶質是硫酸鈉和硫酸鈉。由于碳酸鈉會與硫酸反應，故碳酸鈉和硫酸不能同時存在；（1）由于硫酸也會與硝酸鋇反應產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，故不能證明猜想2正確；（2）若含有碳酸鈉，加入稀硫酸，稀硫酸能與碳酸鈉反應產生大量的氣泡；（3）要證明碳酸鈉的存在，即要證明含有碳酸根離子，那么可加入稀鹽酸，若產生大量的氣泡，則證明含有碳酸鈉；要證明硫酸鈉的存在，即證明含有硫酸根離子，硫酸根離子的檢驗是加入硝酸鋇溶液和稀硝酸，若有白色沉淀產生，則證明含有硫酸鈉。