Question

6．某純堿樣品值可能混入了Na₂SO₄雜質，實驗小組對該樣品進行了測定．
（1）甲同學取樣品于試管，加水溶解后，再加入足量BaCl₂溶液，觀察有白色沉淀現象產生，由此他得出結論：樣品中含有Na₂SO₄．乙同學認為甲同學結論不嚴謹，他向甲同學實驗后的試管中加入足量的稀硝酸，觀察到固體表面有氣泡，沉淀部分溶解的現象，證明樣品確實含有Na₂SO₄．
（2）丙同學取樣品溶于水后，加入一定量稀鹽酸，將產生的氣體凈化后通入足量的氫氧化鈉溶液，根據溶液增加的質量來計算該純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數，為了確定丙同學的實驗結果是否準確，丁同學取其加鹽酸后所得溶液樣品，進行了如下探究：
【實驗目的】溶液樣品中溶質成分是什么？
【提出猜想】①NaCl，Na₂SO₄  
                    ②NaCl，Na₂SO₄和HCl 
                    ③NaCl，Na₂SO₄和Na₂CO₃  
                    ④NaCl，Na₂CO₃，HCl和Na₂CO₃
丁同學經過思考，認為猜想④（填序號）一定不成立．
【實驗操作及現象】向溶液樣品中加入適量稀硫酸，有氣泡產生．
【實驗結論】猜想③成立，同時說明丙同學實驗所測數據偏小（填“偏大”或“準確”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根據氯化鋇和碳酸鈉反應能夠生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，和硫酸鈉反應能夠生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉；碳酸鋇溶液稀硝酸，硫酸鋇不溶于稀硝酸解答；
（2）根據碳酸鈉與鹽酸反應能夠生成氯化鈉、水和二氧化碳，利用生成物及反應物是否過量進行解答；然后根據實驗現象可以判斷濾液中溶質的存在情況．

解答 解：
（1）甲同學取樣品于試管，加水溶解后，再加入足量BaCl₂溶液，氯化鋇和硫酸鈉反應能夠生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，觀察有白色沉淀現象產生，由此他得出結論：樣品中含有Na₂SO₄．由于氯化鋇和碳酸鈉反應生成的碳酸鋇沉淀能夠和稀硝酸反應，而氯化鋇和硫酸鈉反應生成的硫酸鋇不能和稀硝酸反應．所以乙同學認為甲同學結論不嚴謹，他向甲同學實驗后的試管中加入足量的稀硝酸，觀察到固體表面有氣泡，沉淀部分溶解的現象，證明樣品確實含有Na₂SO₄．
（2）碳酸鈉與鹽酸反應能夠生成氯化鈉、水和二氧化碳，硫酸鈉與鹽酸不反應，丙同學取樣品溶于水后，加入一定量稀鹽酸，溶液樣品中溶質成分是可能是：
完全反應為：①NaCl，Na₂SO₄   
完全反應為：②NaCl，Na₂SO₄和HCl；③NaCl，Na₂SO₄和Na₂CO₃  ④NaCl，Na₂CO₃，HCl和Na₂CO₃
因為碳酸鈉與鹽酸能夠反應，不能共存，猜想④一定不成立．
【實驗操作及現象】向溶液樣品中加入適量稀硫酸產生氣泡；
【實驗結論】猜想③成立，碳酸鈉有剩余，產生二氧化碳少，將產生的氣體凈化后通入足量的氫氧化鈉溶液，根據溶液增加的質量來計算該純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數偏小；
答案：
（1）白色沉淀；固體表面有氣泡，沉淀部分溶解；
（2）【提出猜想】HCl；④；
【實驗操作及現象】稀硫酸；
【實驗結論】偏小．

點評 實驗現象明顯、直觀，可以幫助我們更好地理解反應過程，因此要注意觀察實驗現象，學會分析實驗現象，從而進行正確的判斷．