Question

某混合溶液可能含Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl、NaNO₃中的一種或幾種溶質(zhì)，為驗證其組成，實驗如下：

（1）混合溶液的溶質(zhì)中一定有________，一定沒有________，可能有________．
（2）第②步的反應(yīng)方程式________．
（3）如果把第①步所加試劑改為“過量BaCl₂溶液”，不能驗證的物質(zhì)是________，原因是________．
（4）只改變上述三步驟中所用三種試劑的滴加順序，也可得到同樣的驗證結(jié)論，則這三種試劑滴加的順序依次為________（填寫化學(xué)式）

Answer 1

解：某混合溶液可能含Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl、NaNO₃中的一種或幾種溶質(zhì)．這個前提是我們分析問題時一定要始終考慮到的．
當(dāng)加入過量Ba（NO₃）₂溶液時，給定物質(zhì)中的碳酸根離子和硫酸根離子都會與之反應(yīng)生成沉淀，即Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaNO₃，Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃．此時無法下結(jié)論到底是硫酸根離子存在還是碳酸根離子存在，或者兩者都有，所以就向沉淀中加入過量的稀硝酸，由于BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，而BaSO₄卻不和稀硝酸反應(yīng)，所以當(dāng)加入過量稀硝酸而沉淀完全溶解時證明該沉淀為BaCO₃，而沒有BaSO₄，同時也說明原混合物中含有Na₂CO₃，而不含Na₂SO₄．
當(dāng)向加入了過量的Ba（NO₃）₂溶液中得到的清液中加入AgNO₃時，產(chǎn)生了白色沉淀，所以該沉淀應(yīng)該是AgCl，故可知原物質(zhì)中含有NaCl．這樣對于是否含有NaNO₃無從判斷．
如果第一步中把為檢驗碳酸根離子和硫酸根離子而加入的Ba（NO₃）₂溶液改為BaCl₂溶液，無論是否是過量，由于在鑒定過程中引入了氯離子，導(dǎo)致后面無法再對原混合物中是否含有NaCl做出準(zhǔn)確的結(jié)論，所以在選用試劑時一定要注意離子檢驗的彼此干擾．
當(dāng)然對于以上四種物質(zhì)的檢驗，也可以有不同的方法，不同的試劑．若選用以上的三種試劑，我們也可以采取不同的順序來實現(xiàn)鑒別的目的（不是所有實驗都能夠）．在檢驗是否含有碳酸根離子時我們可以先加稀硝酸，通過是否有氣體生成來判斷碳酸根離子的有無，之后再加入過量的Ba（NO₃）₂溶液（這時因為還需要考慮氯離子的檢驗，所以依然要強(qiáng)調(diào)是過量的，防止若存在硫酸根離子，就會對氯離子的檢驗造成干擾），通過是否產(chǎn)生沉淀來判斷是否存在Na₂SO₄．最后加入AgNO₃溶液來判斷是否存在NaCl．所以可以采取先后加入HNO₃、Ba（NO₃）₂和AgNO₃的方法來實現(xiàn)物質(zhì)的推斷．
故填：（1）Na₂CO₃、NaCl，Na₂SO₄，NaNO₃
（2）BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑
（3）NaCl，因為加入的氯化鋇中的氯離子對NaCl中氯離子的檢驗造成了干擾
（4）HNO₃、Ba（NO₃）₂、AgNO₃
分析：這是一道混合物成分的推斷題，在跟定的四種物質(zhì)中含有硫酸根離子、碳酸根離子、氯離子和硝酸根離子，其陽離子相同，所以就是硫酸根離子和碳酸根離子氯離子硝酸根離子的檢驗，在檢驗過程中要注意檢驗時對離子的檢驗順序，如硫酸根和氯離子，由于加入可溶性銀鹽時都能夠產(chǎn)生沉淀，所以在檢驗氯離子之前一定要排除硫酸根離子的存在，所以要先檢驗硫酸根離子并排除掉硫酸根離子，這樣后續(xù)實驗才能夠進(jìn)行．另外就是要注意試劑的加入的量要考慮在檢驗的同時是否需要排除對后續(xù)的實驗是否會有干擾，當(dāng)干擾時加入試劑就要相對過量．如加入鋇離子讓硫酸根離子或者碳酸根離子沉淀時，由于后面會向溶液滴加可溶性銀鹽進(jìn)行氯離子的檢驗，所以要保證可能存在的硫酸根離子和碳酸根離子的完全沉淀，所以加入的試劑硝酸鋇就是過量的．
點評：在物質(zhì)推斷實驗設(shè)計時機(jī)要考慮試劑的選擇對后續(xù)離子檢驗造成的干擾，又要注意試劑使用的量可能產(chǎn)生的干擾，所以在設(shè)計時一定語言運用要準(zhǔn)確到位，不能混糊不清．