Question

6．Ⅰ．某小组同学对一未知溶液进行了多次检测，其中三次检测结果如下表所示．

检测次数	溶液中检测出的物质
第一次	MgSO4、NaNO3、KNO3、
第二次	Mg （NO3）2、KNO3、Na2SO4
第三次	Mg （NO3）2、Ba（NO3）2、Na2SO4

（1）三次检测结果中第三次检测结果肯定不正确．
Ⅱ．为了逐一除去溶液中SO₄^2-和Mg²⁺并且最后所得溶液中不引入新的离子，该组同学选择适当试剂进行实验．可供选择的试剂有：稀HNO₃、稀HCl、Ba（OH）₂、Ba（NO₃）₂、NaOH、Na₂CO₃．相应的实验过程可用下图表示：

（2）写出实验流程中试剂X的化学式Ba（NO₃）₂．
（3）上述实验流程中加入过量Na₂CO₃的目的是使溶液中的Ba²⁺完全沉淀．
（4）按此实验方案得到的溶液3中肯定引入其他新的阴离子，可以向溶液3中加入适量的稀HNO₃除去，写出其中一个反应的化学方程式2HNO₃+Na₂CO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑（或HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O）．

Answer 1

分析 Ⅰ．据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等，则离子大量共存，可知检测结果合理；
Ⅱ．混合溶液加入过量X（Ba（NO₃）₂）生成沉淀A硫酸钡，加入过量Y氢氧化钠，Mg²⁺能与氢氧根反应生成Mg（OH）₂沉淀B，碳酸钠能与钡离子反应生成碳酸钡沉淀C，最后用稀硝酸可除去过量的碳酸根．

解答 解：Ⅰ．（1）第一次、第二次溶液中的物质之间不反应，可大量共存，则测定结果合理，
而第三次物质中发生Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃，不能大量共存，则第三次结果不合理，
故答案为：三；
Ⅱ．混合溶液加入过量X（Ba（NO₃）₂）生成沉淀A硫酸钡，加入过量Y氢氧化钠，Mg²⁺能与氢氧根反应生成Mg（OH）₂沉淀B，碳酸钠能与钡离子反应生成碳酸钡沉淀C，最后用稀硝酸可除去过量的碳酸根．
（2）试剂X的化学式为Ba（NO₃）₂，故答案为：Ba（NO₃）₂；     
（3）加入过量Na₂CO₃的目的是使溶液中的Ba²⁺完全沉淀，故答案为：使溶液中的Ba²⁺完全沉淀；
（4）加入适量的（稀）HNO₃除去过量Na₂CO₃和氢氧化钠化学式为2HNO₃+Na₂CO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑（或HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O），
故答案为：稀HNO₃，2HNO₃+Na₂CO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑（或HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O）．

点评 本题综合考查了混合物的分离与提纯方法的综合应用，为高频考点，题目难度中等，是考查学生基本实验能力的一道好题，注意掌握物质分离、提纯方法及化学实验基本操作方法，明确选择除杂试剂时不能引入新的杂质，过量的试剂需要通过后面的试剂除去．