Question

【題目】現有某不純的碳酸鈉固體樣品，已知其中含有的雜質可能是Na2SO4、CuSO4、NaCl、CaCl2中的一種或幾種。為確定其雜質的成分，進行如下實驗，出現的現象如圖所示（設過程中所有發生的反應都恰好完全進行）。

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

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色的，則一定不含有硫酸銅，由于氯化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，故一定不含有氯化鈣；加入氯化鋇溶液產生了沉淀B，由于碳酸鈉能與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，硫酸鈉能與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，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生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，反應方程式為BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；
(5)碳酸鈉樣品中不能確定存在的物質是氯化鈉，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；
根據題干提供的信息進行分析，樣品加水得無色溶液，而硫酸銅的水溶液是藍色的，所以原物質中一定不含有硫酸銅雜質；由于氯化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，故一定不含有氯化鈣；加入氯化鋇溶液產生了沉淀B，沉淀B遇到稀硝酸一部分反應生成了氣體，所以應為碳酸鋇沉淀，是由碳酸鈉能與氯化鋇反應生成的；沉淀B遇到稀硝酸一部分沒有溶解，應為硫酸鋇沉淀，是由硫酸鈉與氯化鋇反應生成的，故原物質中一定有雜質硫酸鈉；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，據此解答即可。