Question

【题目】兴趣小组在做完盐的性质实验后，发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠，硫酸钠中的一种或两种。为此，他们对这瓶固体的成分进行了探究。
（1）【实验验证】

实验步骤	现象	结论、分析及化学方程式
①取少量该样品于烧杯中，加入 足量的水，溶解，得到溶液A。
②取少量溶液A于试管中，滴入 过量的稀硝酸。再滴入过量的硝 酸钡溶液，充分反应后，静置。		说明该固体中混有硫酸钠，写出证明有硫酸钠存在的化学方程式。
③取步骤②中的上层清液于 试管中，滴入几滴硝酸银溶液。	有白色沉淀生成。	说明该固体中。实验结束所得溶液中一定含有的阳离子是。

（2）【实验反思】步骤②中滴入过量的稀硝酸的目的是。
（3）【实验拓展】兴趣小组还想测定该固体中碳酸钠的质量分数，利用如下图所示的实验装置（气体气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。
①为达实验目的，首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作， 正确的顺序是（填序号，可重复）。
a．称量装置丙。 b．打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹。
c．打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞。
②装置乙的作用是。

Answer 1

【答案】
（1）有白色沉淀生成,Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3,Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3；,Na+、Ba2+、H+
（2）排除碳酸根离子的干扰,并为检验硫酸根离子做准备 。
（3）b→a→c→b→a,除去气体中的水蒸气,避免对后续实验的检测产生干扰
【解析】【实验验证】在实验步骤②中加入过量的稀硝酸和硝酸钡，根据结论：固体中混有硫酸钠，说明其实验现象是：有白色沉淀生成；根据复分解反应的原理书写化学方程式如下：Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3；在实验步骤③中，取②中的上层清液于试管中，滴入几滴硝酸银溶液，有白色沉淀生成，根据初中所学知识已知：不溶于稀硝酸的白色沉淀之后硫酸钡和氯化银，所以此时的现象说明上层清液中含有的物质是氯离子，即说明该固体中混有氯化钠 ；实验结束所得溶液中，根据实验步骤②加入的是过量的稀硝酸和硝酸钡溶液，步骤③加入的是几滴硝酸银溶液， 且检测物是碳酸钠，所以其中一定含有的阳离子是：Na+、Ba2+、H+；

【实验反思】步骤②中滴入过量的稀硝酸的目的是：把溶液中原有的碳酸根除尽，避免碳酸根对实验的干扰，同时为后续验证溶液中是否含有硫酸根离子准备，因为硫酸钡不溶于稀硝酸；

【实验拓展】若要测定该固体中碳酸钠的质量分数，根据实验装置图的设置与连接方式可知，是通过测定碳酸钠与稀硫酸反应后生成二氧化碳气体的质量来推算出样品中碳酸钠的质量；①为达实验目的，首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，其操作顺序应该首先排除甲装置中的空气及其中含有的二氧化碳气体后，再称量丙装置的质量M1，然后打开分液漏斗注入稀硫酸与样品中的碳酸钠充分反应后，为了确保产生的二氧化碳都会进入到丙装置中，需要再次通入氮气后，最后测量丙装置的质量M2，碳酸钠中产生的二氧化碳质量就是（M2-M1），然后就可以带入化学方程式中计算求出碳酸钠的质量；②装置乙的作用是 除去气体中的水蒸气，避免对后续实验的检测产生干扰，因为氢氧化钠固体也能吸水导致其重量增加 .
所以答案是：有白色沉淀生成；Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3； 混有氯化钠 ；Na+、Ba2+、H+；排除碳酸根离子的干扰，并为检验硫酸根离子做准备 ；b→a→c→b→a；除去气体中的水蒸气，避免对后续实验的检测产生干扰.