Question

4．某固体可能含有Ca（NO₃）₂、Na₂SO₄、Na₂CO₃、FeCl₃、KCl中的一种或几种，现对其进行如下实验：取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，固体完全溶解成无色透明溶液，加过量稀硫酸，有气泡产生取所得溶液少量，滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则该固体中一定有Na₂CO₃，一定没有Ca（NO₃）₂、FeCl₃，可能有Na₂SO₄、KCl．

Answer 1

分析 由“①取少量固体于试管中，加适量蒸馏水，固体完全溶解成无色透明溶液”可知，固体不含有带颜色的离子，彼此之间反应不能生成沉淀；由“②取少量上述溶液，加过量稀硫酸，有气泡产生”说明固体中含有碳酸根离子；根据“③取②所得溶液少量，滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀”无法确定是否含有硫酸根离子，因为第②步稀硫酸过量导致溶液中一定含有硫酸根离子，无法确定硫酸根离子是否是原来的；由于碳酸根离子不能与钙离子共存，所以固体中不能含有钙离子．

解答 解：根据“固体完全溶解成无色透明溶液”，因为Ca²⁺可以与SO₄^2-反应生成白色微溶物CaSO₄，Ca²⁺也可以与CO₃^2-反应生成白色沉淀CaCO₃，所以Ca（NO₃）₂与Na₂SO₄、Na₂CO₃不能共存，又因为FeCl₃显浅黄色，所以原固体中无FeCl₃；
根据“取少量上述溶液，加过量稀硫酸，有气泡产生”，因为稀硫酸可以与Na₂CO₃反应生成CO₂气体，所以原固体中有Na₂CO₃，根据①的分析可知无Ca（NO₃）₂；
根据步“取②所得溶液少量，滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀”，此处的白色沉淀是BaSO₄，但步骤②中所加稀硫酸过量，所以原固体中无法确定有无Na₂SO₄．
综上所述，原固体中一定有Na₂CO₃，一定无Ca（NO₃）₂、FeCl₃，不能确定的是Na₂SO₄、KCl．
故答案为：
 Na₂CO₃，Ca（NO₃）₂、FeCl₃，Na₂SO₄、KCl．

点评 做此类物质鉴别题时要注意所加试剂是否过量，如本题步骤②中稀硫酸就是过量的，如果不注意这一点，同学们就会得出原固体中也一定有Na₂SO₄的错误结论．