Question

某不纯的碳酸钠固体样品，含有的杂质可能是Na₂SO₄、CaCO₃、CuSO₄、NaCl四种物质中的一种或几种．为确定其杂质的成分，进行如图实验：
试根据实验过程和发生的现象填写以下空白：
（1）常温下，气体C的水溶液的pH

 

 7（填“大于”“小于”“等于”之一）．
（2）操作Ⅰ的名称是

 

．
（3）根据上述实验，证明可能混入的四种物质中，一定不存在的物质是

 

．
（4）根据上述实验，已经证明了溶液B中存在的溶质有（写化学式）

 

．
（5）仅根据上述实验现象，Na₂SO₄、CaCO₃、CuSO₄、NaCl四种物质中，还不能确定是否混入Na₂CO₃样品中的物质是

 

（写化学式）．
（6）要进一步推理固体样品中的物质，可用溶液B再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,过滤的原理、方法及其应用,溶液的酸碱性与pH值的关系,盐的化学性质

专题：科学探究

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，碳酸钙不溶解于水，因此一定不含有硫酸铜、碳酸钙；加入硝酸钡溶液产生了沉淀A，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，若生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G，则G是氯化银，说明B中含有氯离子，此步骤是想证明杂质中含有氯化钠，据此解答即可．

解答：解：样品加水得无色溶液，硫酸铜的水溶液是蓝色的，碳酸钙不溶解于水，则一定不含有硫酸铜，碳酸钙；加入硝酸钡溶液产生了沉淀A，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，故杂质中一定含有硫酸钠；在滤液B中加入硝酸银溶液，若生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀，则沉淀是氯化银，说明B中含有氯离子，此步骤可证明含有氯化钠；
（1）C是二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，pH值小于7；故填：小于；
（2）操作Ⅰ的名称是过滤；故填：过滤
（3）碳酸钠样品中一定不含有硫酸铜和碳酸钙钙，故填：CuSO₄、CaCO₃；
（4）碳酸钠样品中一定含有硫酸钠，故填：Na₂SO₄；
（5）碳酸钠样品中不能确定存在的物质是氯化钠，故填：NaCl；
（6）若要检验NaCl是否存在，可以在B溶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：向B溶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．

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．