Question

某溶液中可能含有碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鉀、鹽酸中的一種或幾種，為測定其成分，進行如下實驗。
第一步：取樣，進行焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色。
第二步：另取樣，先后逐滴加入氯化鋇溶液、稀硝酸，產生沉淀的物質的量與時間的關系如下圖所示。

（1）由上述實驗可知，原溶液中一定含有碳酸鈉、硫酸鈉和___________.
（2）第二步實驗中，AB之間圖像所對應的溶液中的溶質一定有________.
（3）BC段減少的沉淀是__________________.
（4）C點沉淀的物質的量為B點沉淀的物質的量的三分之一。原溶液中碳酸鈉的物質的量(m₁)與硫酸鈉的物質的量（n₂）的關系為m₁=_______________。

Answer 1

（1）KCl或氯化鉀（2）NaCl、BaCl₂、KCl或氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀
（3）BaCO₃或碳酸鋇（4）2n₂

（1）“焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色“可說明溶液中含鉀，即含氯化鉀。 加入氯化鋇產生沉淀，說明可能含硫酸鈉或碳酸鈉。然后加入稀硝酸，沉淀部分溶解，則沉淀中未溶解的沉淀應為硫酸鋇，則原來一定含硫酸鈉；溶解的沉淀是碳酸鋇，則原來一定含碳酸鈉。所以原溶液中一定含硫酸鈉、碳酸鈉和氯化鉀。
（2）A點是生成沉淀質量最大值的點，即A點表示碳酸鈉和硫酸鈉恰好與氯化鋇完全反應。則AB段則表示氯化鋇過量。

原溶液中的物質	與氯化鋇是否反應	生成物
KCl	否
Na2CO3	是	NaCl
Na2SO4	是	NaCl

所以，這時溶液中的溶質為KCl（原有）、NaCl（生成）、BaCl₂（過量）。
（3）Na₂CO₃與BaCl₂反應生成碳酸鋇沉淀，Na₂SO₄與BaCl₂反應生成硫酸鋇沉淀；
其中碳酸鋇沉淀可與稀硝酸反應生成硝酸鋇、水和二氧化碳；所以BC段減少的沉淀是碳酸鋇。
（4）C點時，碳酸鋇沉淀全部反應，剩余的未反應的沉淀應為硫酸鋇。據“C點沉淀的物質的量為B點沉淀的物質的量的三分之一”，即BC段減少的沉淀（碳酸鋇）的物質的量占三分之二，C點沉淀（硫酸鋇）的物質的量占三分之一。根據碳酸鋇的物質的量=碳酸鈉的物質的量；硫酸鋇的物質的量=硫酸鈉的物質的量。所以m1=2n₂
點評：本題考查了物質間的反應，先根據實現現象推出原溶液的成分，現根據圖像推出碳酸鈉與硫酸鈉的物質的量的比。