Question

工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因，常会含有Na₂SO₄、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品，某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。实验室有以下的仪器和药品可供使用：

烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：1.0 mol·L^-1H₂SO₄、1.0 mol·L^-1HNO₃、1.0mol·L^-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L^-1AgNO₃、0.1 mol·L^-1BaCl₂ 、0.1 mol·LBa(NO₃)₂、蒸馏水。以下是部分实验探究过程：

1）提出假设：

      假设1   白色粉末为                            的混合物；

      假设2   白色粉末为                            的混合物；

      假设3   白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物；

2)基于假设设计实验方案

3)根据实验方案进行实验

      请回答：

（1）某同学取少许样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，向试管中滴入0.1 mol·L^-1的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，他认为样品中含有Na₂SO₄。你认为他的结论是　　　　（填“对的”或“错的”），原因是：                                          。

（2）设计实验方案

基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设，设计出实验方案（在答题卡上作答）。

编号	实验操作	预期现象和结论
①		有无色气体产生，说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生，说明样品中没有Na2CO3。
②
③

 

 

Answer 1

（1）3 （1分）1）假设1  碳酸钠、氯化钠；（1分）假设2  碳酸钠、硫酸钠（1分）

（1）错的（1分）。溶液中含有CO₃^2—，可与BaCl₂溶液产生BaCO₃沉淀，因此无法确定该沉淀是BaSO₄（2分）。

（3）（“实验操作” “预期现象和结论”共11分）

编号	实验操作	预期现象和结论
①	取少许样品于试管1中（ 1分），加蒸馏水溶解（1分）。向试管中加足量的1.0 mol·L-1HNO3（或加入1.0 mol·L-1HNO3至溶液中不再有气体放为止）（1分）。
②	向试管1中加入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2 溶液（1分）。若有沉淀产生，则继续加入0.1 mol·L-1Ba(NO3)2至过量（1分）。	有白色沉淀产生，则含Na2SO4（1分）若无白色沉淀产生，则不含Na2SO4（1分）
③	将试管1静置片刻后，取少量上层清液于试管2中（1分），加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液。（1分）	有白色沉淀产生，则含NaCl（1分）若无白色沉淀产生，则不含NaCl（1分）

 

本题也可参照下列答案给分：

编号	实验操作	预期现象和结论
①	取少许样品于烧杯中，加蒸馏水溶解（1分）。取烧杯中所得溶液少许于试管1中（1分），加入足量的1.0mol·L-1HCl（或加入1.0mol·L-1HCl至溶液中不再有气体放为止）（1分）。
②	向试管1中加入0.1 mol·L-1BaCl2溶液。 （1分）	有白色沉淀产生，则含Na2SO4（1分）若无白色沉淀产生，则不含Na2SO4（1分）
③	取烧杯中所得溶液少许于试管2中，向试管2中加入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2 溶液（1分），若有沉淀产生，则继续加入0.1 mol·L-1Ba(NO3)2至过量（1分）。取少量上层清液于试管2中，加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液。（1分）	有白色沉淀产生，则含NaCl（1分）若无白色沉淀产生，则不含NaCl（1分）

 

解析:略