题目内容

13.有一包白色固体样品,可能是碳酸钠、硫酸钡、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种.为探究其成分,小燕老师取用一定量样品,加足量水溶解,过滤得到白色沉淀甲和无色滤液乙.
写出上述操作中可能发生反应的化学方程式:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl.
过滤时用到玻璃棒,玻璃棒的作用是引流.
【探究活动一】奋进小组探究白色沉淀甲的成分.
实验操作实验现象结  论
取白色沉淀甲,滴加足量的稀硝酸沉淀部分消失白色沉淀甲中一定含有BaCO3和BaSO4
【探究活动二】智慧小组探究白色固体样品中可能含有NaOH,设计了如下实验.
实验操作实验现象结论
实验Ⅰ取适量无色滤液乙,加入碳酸钠溶液无明显现象无色滤液乙中一定不含BaCl2
实验Ⅱ步骤①:取适量无色滤液乙,加入过量的BaCl2溶液,过滤生成白色沉淀原白色固体样品中一定存在该物质
步骤②:取步骤①中的滤液,滴加无色酚酞溶液酚酞溶液变红
【反思】实验Ⅱ中步骤①加入过量试剂的目的是除去滤液中的Na2CO3,排除干扰.
【结论】通过两个小组的共同探究,得出了原白色固体样品含有的成分.

分析 有一包白色固体样品,可能是碳酸钠、硫酸钡、氢氧化钠、氯化钡中的一种或几种,取用一定量样品,加足量水溶解,过滤得到白色沉淀和无色滤液,沉淀可能使硫酸钡,也可能是碳酸钡,如果是碳酸钡,发生的反应为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,过滤时用到玻璃棒,玻璃棒的作用是引流,白色沉淀中加稀盐酸,沉淀部分溶解,所以沉淀中既有硫酸钡,也有碳酸钡,可能有氢氧化钠,取适量无色滤液乙,加入碳酸钠溶液,无明显现象,无色滤液乙中一定不含氯化钡,第二个实验室检验氢氧化钠,必须先出去碳酸钠,所以可以加氯化钙,与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,过滤,向滤液中加酚酞,酚酞变红,则溶液中存在氢氧化钠,加过量的氯化钙的目的是出去碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成影响.

解答 解:碳酸钠和氯化钡能够反应生成碳酸钡和氯化钠,上述操作中可能发生反应的是碳酸钠和氯化钡,反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl,过滤时用到玻璃棒,玻璃棒的作用是引流.
【探究活动一】
滴加足量的稀硝酸时,沉淀部分消失,说明沉淀中既有原来的硫酸钡,又有反应生成的碳酸钡,原来的硫酸钡不能溶解,而生成的碳酸钡能和稀硝酸反应,溶解.
【探究活动二】
由分析可知,样品中含有碳酸钠、硫酸钡和氯化钡,那么样品中是否含有氢氧化钠呢?智慧小组探究白色固体样品中可能含有氢氧化钠.
取无色滤液乙,加入碳酸钠溶液时无明显现象,说明样品中的氯化钡已经和碳酸钠完全反应,滤液中一定不含有氯化钡.
取适量滤液乙,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明滤液中含有碳酸钠,加入过量的氯化钡可以把碳酸钠除去.
步骤①中的滤液中,氯化钠、氯化钡显中性,不能使酚酞试液变色,如果样品中含有氢氧化钠时,步骤①中的滤液显碱性,如果不含有氢氧化钠时,步骤①中的滤液显中性,可以通过滴加酚酞试液检验,结论中原白色固体样品中一定存在该物质,那么加入酚酞试液时,酚酞试液变红色.
实验Ⅱ中步骤①加入过量试剂的目的是使碳酸钠完全反应,排除对检验氢氧化钠的干扰.
故答案为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl; 引流;
【探究活动一】BaCO3和BaSO4
【探究活动二】NaOH
实验Ⅰ:BaCl2
实验Ⅱ:步骤①:BaCl2[或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2]
步骤②:无色酚酞    酚酞溶液变红(或FeCl3,产生红褐色沉淀 …)
【反思】除去滤液中的Na2CO3,排除干扰.

点评 根据实验现象进行判断时,要对硫酸钡和碳酸钡的溶解性有一个全面的理解,硫酸钡一般不溶于水、酸和碱,而碳酸钡属于碳酸盐,溶于酸.

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