Question

13．有一固体混合物，可能由Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuCl₂、NaCl等混合而成，为检验它们，做了以下实验：
①将固体混合物溶于水中，搅拌后得无色透明溶液；
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液，有白色沉淀产生；
③过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解．
根据上述实验事实，回答下列问题：
（1）原混合物中一定含有的物质是Na₂CO₃、Na₂SO₄，一定不含有的物质是CuCl₂，可能含有的物质是NaCl（以上空格均填写化学式）．对可能含有的物质，可采用向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液的方法来检验，离子方程式：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（2）写出步骤②中的离子方程式：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，步骤③中的离子方程式：BaCO₃+2H⁺=H₂O+CO₂↑+Ba²⁺．
（3）写出Na₂CO₃的电离方程式：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-．

Answer 1

分析 ①将固体混合物溶于水中，搅拌后得无色透明溶液，说明溶液中不含铜离子，所以物质中不存在CuCl₂；
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液，有白色沉淀产生，则物质中可能存在Na₂CO₃或Na₂SO₄或二者都含有；
③过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解，说明沉淀部分为BaCO₃、部分为BaSO₄，所以原混合物中含有Na₂CO₃、Na₂SO₄，根据实验现象不能确定是否含有NaCl，
（1）根据以上分析确定混合物中存在物质；氯离子可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验；
（2）步骤②中的离子反应为碳酸根离子、硫酸根离子和钡离子的反应，步骤③中的离子反应为碳酸钡与酸的反应；
（3）Na₂CO₃是强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子和碳酸根离子．

解答 解：①将固体混合物溶于水中，搅拌后得无色透明溶液，说明溶液中不含铜离子，所以物质中不存在CuCl₂；
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液，有白色沉淀产生，则物质中可能存在Na₂CO₃或Na₂SO₄或二者都含有；
③过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解，说明沉淀部分为BaCO₃、部分为BaSO₄，所以原混合物中含有Na₂CO₃、Na₂SO₄，根据实验现象不能确定是否含有NaCl，
（1）原混合物中一定含有的物质是Na₂CO₃、Na₂SO₄，一定不含有的物质是CuCl₂，可能含有的物质是NaCl，对可能含有的物质，可采用向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液的方法来检验，离子方程式：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案为：Na₂CO₃、Na₂SO₄；CuCl₂；NaCl；硝酸酸化的硝酸银；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（2）步骤②中的离子反应为碳酸根离子、硫酸根离子和钡离子的反应，离子方程式为Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，步骤③中的离子反应为碳酸钡与酸的反应，离子方程式为BaCO₃+2H⁺=H₂O+CO₂↑+Ba²⁺，
故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；BaCO₃+2H⁺=H₂O+CO₂↑+Ba²⁺；
（3）Na₂CO₃是强电解质，在水溶液中完全电离生成钠离子和碳酸根离子，电离方程式为Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-，故答案为：Na₂CO₃=2Na⁺+CO₃^2-．

点评 本题考查物质检验方案设计，为高频考点，涉及物质推断、离子方程式及电离方程式书写，明确物质颜色、物质性质是解本题关键，知道氯离子检验方法及现象，题目难度不大．