Question

现有某不纯的碳酸钠固体样品，已知其中含有的杂质可能是Na₂SO₄、CuSO₄、NaCl、CaCl₂中的一种或几种．为确定其杂质的成分，进行如下实验，出现的现象如图所示（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行）．

请你根据实验过程和发生的现象做出分析判断，并填写以下空白：
（1）把气体D通入紫色石蕊试液中，观察到的现象是________．白色沉淀G的化学式是________．
（2）碳酸钠固体样品中一定含有的杂质是（写化学式）________．
（3）碳酸钠固体样品中一定不含有的杂质是（写化学式）________．
（4）请写出过程②中发生反应的一个化学方程式________．
（5）碳酸钠固体样品中还不能确定的物质是（写化学式）________，要确定它是否存在，可用溶液A再实验．请简述你的设计方案（说明实验操作步骤、发生的现象及结论）：________．

Answer 1

解：样品加水得无色溶液，硫酸铜的水溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；加入氯化钡溶液产生了沉淀B，由于碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，加入稀硝酸得到了无色气体D，则D是二氧化碳，白色沉淀F是硫酸钡，在滤液C中加入硝酸银溶液，生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G，则G是氯化银，说明C中含有氯离子，此步骤是想证明A中含有氯化钠，但是由于步骤②加入的是氯化钡，故不能说明含有氯化钠，
（1）D是二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊试液变红，白色沉淀G是氯化银，故填：石蕊试液变红，AgCl；
（2）碳酸钠样品中一定含有硫酸钠，故填：Na₂CO₃；
（3）碳酸钠样品中一定不含有硫酸铜，故填：CuSO₄；
（4）加入氯化钡溶液一定会与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故填：BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl；
（5）碳酸钠样品中不能确定存在的物质是氯化钠，若要检验其是否存在，可以在A溶液中加入适量硝酸钡溶液，然后过滤，向滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸，若有白色沉淀，则说明含有氯化钠，故填：NaCl，在A溶液中加入适量硝酸钡溶液，然后过滤，向滤液中加入适量硝酸银溶液和稀硝酸，若有白色沉淀，则说明含有氯化钠．
分析：根据题干提供的信息进行分析，样品加水得无色溶液，硫酸铜的水溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；加入氯化钡溶液产生了沉淀B，由于碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，加入稀硝酸得到了无色气体D，则D是二氧化碳，白色沉淀F是硫酸钡，在滤液C中加入硝酸银溶液，生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G，则G是氯化银，说明C中含有氯离子，此步骤是想证明A中含有氯化钠，但是由于步骤②加入的是氯化钡，故不能说明含有氯化钠，据此解答即可．
点评：本题考查了混合物成分的推断，完成此题，可以依据物质的性质结合物质间反应的实验现象进行．要求同学们加强对基础知识的储备，以便灵活应用．