Question

工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因，常会含有Na₂SO₄、NaCl中的一种或两种杂质．现有工业碳酸钠样品，某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究．
实验室有以下的仪器和药品可供使用：
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：1.0mol?L^-1H₂SO₄、1.0mol?L^-1HNO₃、1.0mol?L^-1HCl、NaOH稀溶液、0.1mol?L^-1AgNO₃、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.1mol?LBa（NO₃）₂、蒸馏水．
以下是实验探究过程：
1）提出假设：
假设1    工业碳酸钠中只含有Na₂SO₄ 杂质；
假设2    工业碳酸钠中只含有NaCl 杂质；
假设3    工业碳酸钠中含有

 

杂质；
2）基于假设设计实验方案
3）根据实验方案进行实验
请回答：
（1）某同学基于假设1进行了实验：取少许样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，向试管中滴入0.1mol?L^-1的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生．他认为样品中含有Na₂SO₄．请你对他的结论的正确性提出你的观点，并简要说出理由：

 

．
（2）基于假设3，请你根据你的实验方案，将实验操作和预期的现象及结论填入下表中：（编号不够可以再加）

编号	实验操作	预期现象和结论
①
②
③

Answer 1

分析：1）含有Na₂SO₄、NaCl中的一种或两种杂质，结合假设1和假设2的内容来确定假设3；
3）（1）碳酸根、硫酸根均可以和钡离子反应生成白色沉淀；
（2）①碳酸钠可以和酸反应生成二氧化碳气体；
②白色且不溶于硝酸的沉淀有硫酸钡和氯化银两种；
③能和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀的是含有氯离子的化合物．

解答：解：1）含有Na₂SO₄、NaCl中的一种或两种杂质，结合假设1和假设2的内容可知假设3为碳酸钠中含Na₂SO₄和NaCl杂质，故答案为：Na₂SO₄和NaCl；
（1）碳酸根、硫酸根均可以和钡离子反应生成白色沉淀，向试管中滴入0.1mol?L^-1的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，样品中含有碳酸钠或者是Na₂SO₄，
故答案为：不正确，溶液中含有CO₃^2-，可与BaCl₂溶液产生BaCO₃沉淀，因此无法确定该沉淀是BaSO₄；
（2））①只有碳酸钠可以和酸反应生成二氧化碳气体，可以用硝酸检验是否生成二氧化碳气体来检验碳酸钠的存在；
②向酸化后的试管中加入0.1mol?L^-1的Ba（NO₃）₂ 溶液至过量，生成的白色且不溶于硝酸的沉淀是硫酸钡，证明含有硫酸钠；
③能和硝酸酸化的硝酸银反应生成的白色沉淀一定是氯化银，证明含有氯化钠，故答案为：

编号	实验操作	预期现象和结论
①	取少许样品于试管中，加蒸馏水溶解．向试管中加足量的1.0 mol?L-1HNO3．（或加入1.0 mol?L-1HNO3至溶液中不再有气体放为止．）	有气体产生，说明样品中含有Na2CO3．
②	向试管中加入0.1 mol?L的Ba（NO3）2 溶液．若有沉淀产生，则继续加入0.1 mol?LBa（NO3）2至过量．	若有沉淀产生，则含Na2SO4，若没有沉淀产生，则不含Na2SO4．
③	若②操作无沉淀，则向试管中加入0.1 mol?L-1AgNO3溶液．若②操作中有沉淀，则将试管静置片刻后，取上层清液于另一去试管中，加入0.1 mol?L-1AgNO3溶液．	有沉淀产生，则含NaCl，若无沉淀，则不含NaCl．

点评：本题考查物质检验、鉴别的实验方案的设计，侧重离子检验及实验探究的考查，注意混合物中一定存在、一定不存在和可能存在的是什么物质，题目难度不大．