Question

某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，开展如下探究活动．
探究一：A、B、C、D分别是碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸钠中的一种，它们之间的转化关系如图一所示．（“→”表示物质之间的转化关系，“-”表示物质之间可以发生化学反应）

	OH-	NO3-	Cl-	SO42-	CO32-
H+		溶、挥	溶、挥	溶	溶、挥
Na+	溶	溶	溶	溶	溶
Ca2+	微	溶	溶	微	不
Ba2+	溶	溶	溶	不	不
Mg2+	不	溶	溶	溶	微

（1）四种物质中，属于盐类的物质是

 

（填化学式，下同）
（2）物质D是

 

．
探究二：设计一个优化的实验方案，验证某氯化钠溶液中混有碳酸钠、硫酸钠和氢氧化钠并提纯氯化钠，其实验流程及部分实验现象如图二所示．

（3）药品溶液的pH

 

7（填“大于”、“等于”或“小于”），试剂甲是

 

溶液；
（4）第Ⅲ步实验中还可观察到的现象是

 

；
（5）证明药品中含有氢氧化钠的证据是

 

；第Ⅳ步所得滤液中除指示剂外，还含有的溶质是

 

．

Answer 1

考点：物质的鉴别、推断,碱的化学性质,溶液的酸碱性与pH值的关系,盐的化学性质,常见的氧化物、酸、碱和盐的判别

专题：框图型推断题,常见的盐 化学肥料

分析：（1）根据盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物进行分析；
（2）根据A、B、C、D四种物质都溶于水，碳酸钠会与氢氧化钙反应，氢氧化钠会转化成碳酸钠、硫酸钠，氢氧化钙会与碳酸钠反应，氢氧化钙会转化成氢氧化钠等知识进行分析；
（3）根据碱性溶液可以使酚酞变红色进行分析；
根据加入试剂甲后的溶液仍然显红色，说明溶液中仍含有碱性物质，含有氢氧化钠，碳酸钠和硫酸钠会与甲生成白色沉淀，又不会引入新的杂质离子，所以应该加入氯化钡溶液，然后结合题中的现象进行验证；
（4）经过第三步的处理，最后得到氯化钠和滤渣，碳酸钡沉淀会溶于酸，酸能够和碱发生中和反应进行分析；
（5）根据碱可以使酚酞变红色进行分析；
根据题中所加的试剂和各物质之间的反应进行分析．

解答：解：（1）盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物，碳酸钠是由碳酸根离子、钠离子形成，硫酸钠是由硫酸根离子和钠离子形成，氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子形成，氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子形成，所以四种物质中，属于盐类的物质是：Na₂SO₄、Na₂CO₃；
（2）A、B、C、D四种物质都溶于水，碳酸钠会与氢氧化钙反应，氢氧化钠会转化成碳酸钠、硫酸钠，氢氧化钙会与碳酸钠反应，氢氧化钙会转化成氢氧化钠，通过分析转化图可以看出D、A，D、C可以相互转化，所以D是氢氧化钠，A、C是碳酸钠或硫酸钠中的一种，A会转化成C，所以A是碳酸钠，C是硫酸钠，B就是氢氧化钙，所以物质D是：NaOH；
（3）碱性溶液可以使酚酞变红色，取样品滴入酚酞试液，溶液变红色，所以药品溶液的pH大于7，加入试剂甲后的溶液仍然显红色，说明溶液中仍含有碱性物质，含有氢氧化钠，碳酸钠和硫酸钠会与甲生成白色沉淀，又不会引入新的杂质离子，所以应该加入氯化钡溶液，试剂甲是：BaCl₂溶液；
（4）沉淀部分溶解，又不会引入新的杂质，所以加入的乙是盐酸，盐酸可以和氢氧化钠发生中和反应，盐酸会与碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，所以第Ⅲ步实验中还可观察到的现象是：有气泡产生，上层清液由红色变成无色；
（5）碱可以使酚酞变红色，证明药品中含有氢氧化钠的证据是：第Ⅱ步加入过量氯化钡溶液后，上层清液仍为红色；
根据推导可知加入的乙是盐酸，盐酸会与碳酸钡反应，而使碳酸钡溶解生成氯化钡、水和二氧化碳，盐酸会与氢氧化钠反应生成氯化钠，盐酸是过量的，所以第Ⅳ步所得滤液中除指示剂外，还含有的溶质是：NaCl、BaCl₂、HCl．
故答案为：（1）Na₂SO₄、Na₂CO₃；
（2）NaOH；
（3）大于，BaCl₂；
（4）有气泡产生，上层清液由红色变成无色；
（5）第Ⅱ步加入过量氯化钡溶液后，上层清液仍为红色，NaCl、BaCl₂、HCl．

点评：在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．