Question

5．某化学实验小组在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组同学进行BaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应，第二组同学进行BaCl₂与Na₂SO₄溶液的反应．实验结束后，两组同学将试管内全部的物质集中倒进一个废液缸中．将废液缸中的物质进行过滤，得到滤液和沉淀．化学兴趣小组同学要探究得到的滤液中溶质的成分．
【提出问题】滤液里含有什么溶质？
【提出猜想】猜想①：NaClBaCl₂；    猜想②：NaCl、Na₂SO₄；
猜想③：NaCl、Na₂CO₃；     猜想④：NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄；
猜想⑤：NaCl
【实验探究】

（1）观察到现象a：只有气泡产生，则小组同学认为猜想③成立，他们的结论是否正确？请说明理由不正确，加入稀硫酸产生气泡，证明滤液中有Na₂CO₃，但无法确定是否含有Na₂SO₄；
（2）向滤液中加入过量BaCl₂溶液，若产生的现象b为：生成白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸沉淀完全溶解，有气泡产生，则猜想③ 成立，上述实验过程中发生的反应的化学方程式为BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O；若猜想④成立，则上述实验过程加入足量稀硝酸后观察到的现象为白色固体部分消失．
（3）经过讨论，小组同学一致认为猜想③成立．要把废液变为中性才能排放，应如何处理废液加入适量的稀盐酸至溶液呈中性排放．

Answer 1

分析 氯化钡和碳酸钠反应能够生成碳酸钡沉淀和氯化钠，和硫酸钠反应能够生成硫酸钡沉淀和氯化钠；
当氯化钡过量时，滤液中含有氯化钠和氯化钡；当碳酸钠过量时，滤液中含有氯化钠和碳酸钠；当硫酸钠过量时，滤液中含有硫酸钠；当碳酸钠、硫酸钠都过量时，滤液中含有氯化钠、碳酸钠和硫酸钠；然后根据实验现象可以判断滤液中溶质的存在情况．

解答 解：[提出猜想]
当氯化钡过量时，滤液中含有氯化钠和氯化钡；当碳酸钠过量时，滤液中含有氯化钠和碳酸钠；当硫酸钠过量时，滤液中含有硫酸钠；当碳酸钠、硫酸钠都过量时，滤液中含有氯化钠、碳酸钠和硫酸钠，滤液里除了NaCl外，还可能含有氯化钡，或硫酸钠，或碳酸钠，或碳酸钠和硫酸钠．
故填：NaCl、BaCl₂；
（1）若现象a只有气泡产生，加入稀硫酸产生气泡，证明滤液中有Na₂CO₃，但无法确定是否含有Na₂SO₄，则滤液中含有氯化钠和碳酸钠，或含有氯化钠、碳酸钠和硫酸钠．
（2）若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀全部溶解，并产生气泡，说明滤液中含有NaCl、Na₂CO₃，因为氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡沉淀能够和稀硝酸反应，反应方程式为：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓；BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O．若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，并产生气泡，说明滤液中含有氯化钠、碳酸钠和硫酸钠，因为氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡沉淀能够和稀硝酸反应，而氯化钡和硫酸钠反应生成的硫酸钡不能和稀硝酸反应．
（3）由于碳酸钠溶液显碱性，要把废液变为中性才能排放，可以加入适量的稀盐酸至溶液呈中性排放．
故答案为：NaCl  BaCl₂
（1）不正确，加入稀硫酸产生气泡，证明滤液中有Na₂CO₃，但无法确定是否含有Na₂SO₄
（2）③BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓  BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O；
固体表面有气泡，固体减少但不消失（或白色固体部分消失）
（3）加入适量的稀盐酸至溶液呈中性排放

点评 实验现象明显、直观，可以帮助我们更好地理解反应过程，因此要注意观察实验现象，学会分析实验现象，从而进行正确的判断．