Question

（7 分）在做完鹽的性質實驗后，某實驗小組欲對廢液成分進行研究。 根據實驗所用藥品， 他們初步分析該廢液中可能含有 CaCl₂、 NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃中的兩種或多種。為確定廢液成分，他們按下圖所示進行實驗，出現的現象如圖中所述（設過程中所有發生的反應都恰好完全進行）。 試根據實驗過程和發生的現象填寫以下空白：

（1）常溫下，氣體 C 水溶液的 pH________7（填“大于”、“小于”或“等于”之一） ；沉淀 E 是        （寫化學式） 。
（2）廢液中一定含有的溶質是               （寫化學式） 。
（3）濾液 F 中一定含有的陽離子是               （寫離子符號） 。
（4）步驟②中發生反應的化學方程式為                              。
（5）僅根據上述實驗現象，廢液樣品中還不能確定的物質是         ，為了確定它是否存在，可將實驗進行改進，你的建議是                                  。

Answer 1

（1）小于   BaSO₄       （2）Na₂SO₄、Na₂CO₃    
（3）H⁺、Na⁺          （4） BaCO₃+2HNO₃=Ba(NO₃)₂+H₂O+CO₂↑
（5） NaCl     將步驟①中的 BaCl₂溶液改為 Ba(NO₃)₂溶液，若步驟③中仍然有沉淀生成，則NaCl存在，否則不存在

解析試題分析：（1）根據反應的過程，在廢液樣品中加適量BaCl₂溶液，出現白色沉淀A，可能是BaSO₄和BaCO₃，緊接著加適量稀硝酸，充分反應后沉淀部分溶解，且有氣體生成，這氣體即二氧化碳，說明兩種沉淀BaSO₄和BaCO₃都存在，所以常溫下，氣體 C 水溶液的 pH小于7，沉淀 E 是BaSO₄
（2）雖然在濾液B中加入適量硝酸銀，產生白色沉淀，說明濾液B中含有氯離子，但不能說明廢液中氯離子，因為在實驗①中加入了BaCl₂溶液，引入了氯離子，所以廢液中一定含有的溶質是：Na₂SO₄、Na₂CO₃
（3）因為Na₂SO₄、Na₂CO₃都含有陽離子Na⁺，而在實驗③加入了硝酸，含有H⁺，所以濾液 F 中一定含有的陽離子是：H⁺、Na⁺
（4）實驗②加適量稀硝酸后，有氣體生成，所以發生反應的化學方程式為：BaCO₃+2HNO₃=Ba(NO₃)₂+H₂O+CO₂↑
（5）由于廢液中確定含有Na₂CO₃，故可以確定不含有CaCl₂，因為兩者會相互反應，所以廢液樣品中還不能確定的物質是：NaCl，為了確定它是否存在，可將實驗進行改進，方法是：將步驟①中的 BaCl₂溶液改為 Ba(NO₃)₂溶液，若步驟③中仍然有沉淀生成，則NaCl存在，否則不存在
考點：CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-的檢驗