题目内容
【题目】某无色溶液甲,可能含有硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠;某白色固体乙中可能含有硝酸钡、氯化钠。某化学兴趣小组为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量溶液甲于试管中,滴加酚酞溶液,观察到溶液呈红色;
Ⅱ.取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入溶液甲的质量的变化如图中折线ABC所示;
Ⅲ.继续向烧杯中滴加过量的稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入稀硝酸的质量的变化如图中CD所示;
Ⅳ.再继续向烧杯中滴加硝酸银溶液,烧杯内固体的质量随加入硝酸银溶液的质量的变化如图中DE所示。
请回答下列问题:
(1)溶液甲的pH______(填“小于”或“等于”、“大于”)7;
(2)溶液甲中一定含有____________,固体乙中一定含有________ 。
(3) D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质是_______。
(4)根据步骤IV不能确定溶液甲中某种物质一定存在,理由是_________。要证明甲中该物质的存在,需要补充的实验操作是______。
【答案】大于 Na2SO4、NaOH(或硫酸钠、氢氧化钠) Ba(NO3)2(或硝酸钡) HNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4(或硝酸、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠) 固体乙中也可能含有氯化钠 另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液
【解析】
(1)溶液甲中滴加酚酞溶液,溶液呈红色说明溶液甲显碱性,则溶液的pH大于7,故填7。
(2)取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,由图可知,烧杯内固体的质量减少,则白色固体中可能存在能与溶液甲中硝酸钡反应的硫酸钠和碳酸钠;继续向烧杯中滴加过量的稀硝酸并不断搅拌,烧杯内固体的质量不变,表明烧杯中的固体不溶于稀硝酸,说明加入溶液甲后生成的固体中没有生成碳酸钡,则原白色固体中不含碳酸钠;溶液甲的pH大于7,显碱性,所以溶液甲中还含有氢氧化钠,则溶液甲中一定含有硫酸钠和氢氧化钠,故填Na2SO4、NaOH(或硫酸钠、氢氧化钠);
固体乙中一定含有能与硫酸钠反应的硝酸钡,故填Ba(NO3)2(或硝酸钡)。
(3)溶液甲中的硫酸钠与固体中的硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,硝酸钠溶于水,且过量的硝酸也能与氢氧化钠反应生成硝酸钠,所以D点时烧杯溶液中含有硝酸钠,加入的硝酸过量,所以溶液中还含有硝酸,向烧杯中滴加硝酸银溶液,烧杯内固体的质量增加,说明烧杯中的溶液中还含有氯化钠,取一定量白色固体乙于烧杯中,逐渐加入溶液甲并不断搅拌,烧杯内固体的质量随加入溶液甲的质量的变化如图中折线ABC所示,说明加入的溶液甲过量,则烧杯中的溶液中还含有硫酸钠,所以D点时,烧杯中溶液一定含有的溶质是HNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4(或硝酸、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠),故填HNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4(或硝酸、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠)。
(6)由题文可知,溶液甲与固体乙中都有可能存在氯化钠,所以无法判断与硝酸银反应的氯化钠来自溶液甲还是固体乙,故填固体乙中也可能含有氯化钠;
证明溶液甲中含有氯化钠的方法是另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,除去溶液中的硫酸钠与氢氧化钠,然后过滤,往滤液中加入硝酸银溶液,如有白色沉淀生成,则溶液甲中含有氯化钠,否则不含氯化钠,故填另取少量溶液甲,加入过量硝酸钡和稀硝酸,过滤,往滤液中加入硝酸银溶液。