Question

21、某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别，它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠四种物质的一种．可供使用的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管．请利用提供的实验用品，鉴别出四种物质，并完成实验报告：

发现问题
做完实验②后，该小组在网上查阅资料的时候发现，用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO₄^2-时，亚硫酸根离子（SO₃^2-）的存在干扰了SO₄^2-的检验．如往亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀．
提出问题
若某无色溶液中可能含有硫酸根离子（SO₄^2-）与亚硫酸根离子（SO₃^2-）中的一种或两种，该如何检验？
查阅资料
亚硫酸钡（BaSO₃）是无色晶体或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀．中性或碱性条件下NO₃^-不能和SO₃^2-反应，但在酸性条件下，NO₃^-能和H⁺反应相遇时（HNO₃）具有强氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-．往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体．
猜想
该无色溶液中含有（1）SO₄^2-（2）SO₃^2-（3）

SO₄^2-和SO₃^2-

．
实验探究
请你将下列实验填写完整．
写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式：

Na₂SO₃+Ba（NO₃）₂=BaSO₃+2NaNO₃

．
得出结论
要鉴别一种离子的存在，必须排除其它离子的干扰，不然会得出错误的结论．

Answer 1

分析：根据硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、氯化钠四种物质的性质和相互反应的情况，逐一分析，即可正确解答．

解答：解：（1）实验报告：①因为这四种物质中澄清石灰水（氢氧化钙）是碱，稀硫酸是酸，硫酸钠和氯化钠都是盐，紫色石蕊试液与酸变红色，遇碱变蓝色，遇盐不变色，故可判断B为稀硫酸，D为澄清石灰水，A、C溶液都呈紫色；
②如果有沉淀生成，且加入稀硝酸溶液后沉淀不溶解，则说明原溶液为硫酸钠溶液（因为硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸），无明显现象的是氯化钠溶液．故A为硫酸钠溶液，则C为氯化钠溶液；
故答案为：紫色，B为稀硫酸，D为澄清石灰水，有白色沉淀，无现象，C为氯化钠溶液．
（2）猜想：根据已知条件可知，硫酸根离子（SO₄^2-）与亚硫酸根离子（SO₃^2-）可能存在一种，也可能同时存在．故答案为：SO₄^2-和SO₃^2-．
（3）实验探究：①根据已知条件“NO₃^-能和H⁺反应相遇时（HNO₃）具有强氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-，中性或碱性条件下NO₃^-不能和SO₃^2-反应”可知，不能确定猜想（1）一定成立．
②根据已知条件“往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体”可以推断，猜想（2）或（3）
可能成立；
③所得的溶液中加入足量的硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，则猜想（3）成立；
④亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式为：Na₂SO₃+Ba（NO₃）₂=BaSO₃+2NaNO₃；
故答案为：（1），（2）或（3）；硝酸钡溶液，有白色沉淀生成；Na₂SO₃+Ba（NO₃）₂=BaSO₃+2NaNO₃；

点评：此题主要是考查同学们的综合分析能力，不但要求同学们具备有关化合物的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．解题时需要认真分析题目给出的条件，联系实际，逐一分析推断．