Question

11．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，填写以下空白：
（1）把气体D通入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是石蕊试液变红．白色沉淀F的化学式是BaSO₄．
（2）碳酸钠固体样品中一定含有的杂质是Na₂SO₄（写化学式）．
（3）无色溶液E中共存在2种溶质．
（4）请写出过程④中发生反应的化学方程式：BaCl₂+2AgNO₃=2AgCl↓+Ba（NO₃）₂．
（5）碳酸钠固体样品中还不能确定的物质是NaCl（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）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．

Answer 1

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．

解答 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，由于氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，故一定不含有氯化钙；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F是硫酸钡，故填：石蕊试液变红，BaSO₄；
（2）碳酸钠样品中一定含有硫酸钠，故填：Na₂SO₄；
（3）无色溶液E是碳酸钡和过量的稀硝酸反应产生的硝酸钡和过量的稀硝酸形成的溶液，故填：2；
（4）过程④中加入氯化钡溶液一定会与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，故填：BaCl₂+2AgNO₃=2AgCl↓+Ba（NO₃）₂；
（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．

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．