Question

2．某无色溶液可能由硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成．为了分析无色溶液的成分，取少量该无色溶液进行实验，实验方案设计如图甲：

（1）该无色溶液中一定含有Na₂CO₃（填化学式，下同），一定没有H₂SO₄．
（2）写出实验步骤①?中一定发生的反应化学方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）若修改步骤?①中加入的试剂，其它过程和现象不变即可确定一种可能含有物质的存在，步骤①?修改后应加入的试剂是稀硝酸．
（4）如图乙案是证明另一种可能含有物质存在的实验片段：试剂X是CaCl₂溶液，溶液D是红色．
（5）实验步骤?②和?③都有相同的实验操作，该操作的名称是过滤．

Answer 1

分析 根据碳酸钠能和酸反应生成气体，“无色溶液可能由硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种”，加适量稀盐酸有气体生成，则推测一定有碳酸钠，则一定没有硫酸，因为二者不能共存；而与硝酸银反应有不溶于硝酸的沉淀生成，则一定含有氯离子，则可推测可能含有的物质．要仔细分析每一实验步骤的用意及实验中所发生的化学反应，从而做出正确的判断．

解答 解：（1）取无色溶液少量，滴加过量稀盐酸溶液，有气体生成，则推测一定有碳酸钠；硫酸与碳酸钠反应，二者不能共存，故一定没有硫酸；向所得无色滤液中加入足量稀硝酸和硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明滤液中含有氯离子，由于碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠，无法确定原溶液中是否含有氯化钠；通过上述实验和现象，还无法确定是否含有氢氧化钠；
要证明氯化钠存在，可取无色溶液少许，加足量稀硝酸充分反应，滴加硝酸银溶液，若仍有沉淀生成，说明含有氯化钠；要证明氢氧化钠是否存在，可取无色溶液少许，加足量氯化钡或氯化钙溶液充分反应，静置，向上层清液中滴加酚酞试液，若溶液变红，则含有氢氧化钠；
（2）实验步骤①中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）若修改步骤?中加入的试剂，其它过程和现象不变即可确定一种可能含有物质的存在，在无色溶液B应加入的试剂是稀硝酸，故结果生成白色沉淀氯化银，可以确定溶液中氯化钠的存在；
（4）为了验证可能存在氢氧化钠，则推测试剂X是氯化钙溶液，除去碳酸钠，当溶液D仍然显红色时，即可确定氢氧化钠的存在；
（5）分离可溶和不可溶物质的操作为过滤．
故答案为：（1）Na₂CO₃，H₂SO₄；
（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）稀硝酸；
（4）CaCl₂，红；
（5）过滤．

点评 本题为文字叙述型推断题，掌握常见物质的性质，通过题目给出的信息，在比较鉴别的基础上，得出正确的实验结论，解答时要熟练掌握盐的水溶性，及物质之间的反应，通过实验现象推出物质的组成．