Question

【題目】現(xiàn)有某不純的碳酸鈉固體樣品，已知其中含有的雜質(zhì)可能是Na2SO4、CuSO4、NaCl、CaCl2中的一種或幾種。為確定其雜質(zhì)的成分，進(jìn)行如下實驗，出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖所示（設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全進(jìn)行）。

請你根據(jù)實驗過程和發(fā)生的現(xiàn)象做出分析判斷，并填寫以下空白：
（1）把氣體D通入紫色石蕊溶液中，觀察到的現(xiàn)象是。白色沉淀G的化學(xué)式是。
（2）碳酸鈉固體樣品中一定含有的雜質(zhì)是（寫化學(xué)式）。
（3）碳酸鈉固體樣品中一定不含有的雜質(zhì)是（寫化學(xué)式）。
（4）請寫出過程②中發(fā)生反應(yīng)的一個化學(xué)方程式。
（5）碳酸鈉固體樣品中還不能確定的物質(zhì)是（寫化學(xué)式），要確定它是否存在，可用溶液A再實驗。請簡述你的設(shè)計方案（說明實驗操作步驟、發(fā)生的現(xiàn)象及結(jié)論）。

Answer 1

【答案】
（1）石蕊溶液變紅,AgCl
（2）Na2SO4
（3）CuSO4、CaCl2
（4）BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
（5）NaCl,在A溶液中加入適量硝酸鋇溶液,然后過濾,向濾液中加入適量硝酸銀溶液和稀硝酸,若有白色沉淀,則說明含有氯化鈉,若無白色沉淀,則說明不含氯化鈉
【解析】樣品加水得無色溶液，硫酸銅的水溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅，由于氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，故一定不含有氯化鈣；加入氯化鋇溶液產(chǎn)生了沉淀B，由于碳酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，加入稀硝酸得到了無色氣體D，則D是二氧化碳，白色沉淀F是硫酸鋇，在濾液C中加入硝酸銀溶液，生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G，則G是氯化銀，說明C中含有氯離子，此步驟是想證明A中含有氯化鈉，但是由于步驟②加入的是氯化鋇，故不能說明含有氯化鈉；
(1)D是二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，能使石蕊試液變紅，白色沉淀G是AgCl；
(2)碳酸鈉樣品中一定含有Na2SO4；
(3)碳酸鈉樣品中一定不含有CuSO4和CaCl2；
(4)加入氯化鋇溶液一定會與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，反應(yīng)方程式為BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；
(5)碳酸鈉樣品中不能確定存在的物質(zhì)是氯化鈉，若要檢驗其是否存在，可以在A溶液中加入適量硝酸鋇溶液，然后過濾，向濾液中加入適量硝酸銀溶液和稀硝酸，若有白色沉淀，則說明含有氯化鈉。
故答案為：（1）石蕊試液變紅，AgCl；
（2）Na2SO4
（3）CuSO4、CaCl2；
（4）BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；
（5）NaCl，在A溶液中加入適量硝酸鋇溶液，然后過濾，向濾液中加入適量硝酸銀溶液和稀硝酸，若有白色沉淀，則說明含有氯化鈉；
根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析，樣品加水得無色溶液，而硫酸銅的水溶液是藍(lán)色的，所以原物質(zhì)中一定不含有硫酸銅雜質(zhì)；由于氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，故一定不含有氯化鈣；加入氯化鋇溶液產(chǎn)生了沉淀B，沉淀B遇到稀硝酸一部分反應(yīng)生成了氣體，所以應(yīng)為碳酸鋇沉淀，是由碳酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成的；沉淀B遇到稀硝酸一部分沒有溶解，應(yīng)為硫酸鋇沉淀，是由硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成的，故原物質(zhì)中一定有雜質(zhì)硫酸鈉；無色氣體D是二氧化碳，白色沉淀F是硫酸鋇，無色溶液F是硝酸鈉；在濾液C中加入硝酸銀溶液，生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀G，則G是氯化銀，說明C中含有氯離子，此步驟是想證明A中含有氯化鈉，但是由于步驟②加入的是氯化鋇，故不能說明含有氯化鈉，據(jù)此解答即可。