Question

【題目】某廢液 M 可能含有 NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4 中的一種或幾種，為確定其成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（資料信息）

物質(zhì)	NaCl	NaOH	Na2CO3	Na2SO4
常溫下溶液的 pH	7	13	11	7

（探究過程）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
步驟一：取適量廢液 M 于試管 中，滴加無色酚酞試液。	無色酚酞變紅色	有同學(xué)認(rèn)為廢液 M 中一定含有 NaOH。 請你對該結(jié)論作出判斷并說明理由_____。
步驟二：重新取適量廢液 M 于 試管中，滴加足量的稀鹽酸。	有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體 能使澄清石灰水變渾濁	廢液 M 中一定含有______。判斷依據(jù) 是_____（用化學(xué)方程式表示）
步驟三：再重新取適量廢液 M 于試管中，先滴加過量的稀硝酸，再滴加過量的_____溶液，靜置。	有白色沉淀	由步驟三、步驟四可知：廢液 M 中一定有_____。
步驟四：取步驟三中的上層清 液，滴加過量的_____溶液。	有白色沉淀

（實(shí)驗(yàn)反思）步驟三空中滴加的溶液一定要過量的原因是_____。

Answer 1

【答案】不正確。碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使酚酞變紅色 Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ Ba(NO3)2 AgNO3 Na2SO4、NaCl 檢驗(yàn)并除盡溶液中的 Na2SO4，防止其干擾 NaCl 的檢驗(yàn)

【解析】

這是一道混合物成分的推斷題，在給定的四種物質(zhì)中含有硫酸根離子、碳酸根離子、氯離子和硝酸根離子，其陽離子相同，所以本題實(shí)質(zhì)就是硫酸根離子和碳酸根離子氯離子硝酸根離子的檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)過程中要注意檢驗(yàn)時(shí)對離子的檢驗(yàn)順序，如硫酸根和氯離子，由于加入可溶性銀鹽時(shí)都能夠產(chǎn)生沉淀，所以在檢驗(yàn)氯離子之前一定要排除硫酸根離子的存在，所以要先檢驗(yàn)硫酸根離子并排除掉硫酸根離子，這樣后續(xù)實(shí)驗(yàn)才能夠進(jìn)行，另外就是要注意試劑的加入的量要考慮在檢驗(yàn)的同時(shí)是否需要排除對后續(xù)的實(shí)驗(yàn)是否會有干擾，當(dāng)干擾時(shí)加入試劑就要相對過量。如加入鋇離子讓硫酸根離子或者碳酸根離子沉淀時(shí)，由于后面會向溶液滴加可溶性銀鹽進(jìn)行氯離子的檢驗(yàn)，所以要保證可能存在的硫酸根離子和碳酸根離子的完全沉淀，所以加入的試劑硝酸鋇就是過量的。

探究過程：

通過步驟一有同學(xué)認(rèn)為廢液M中一定含有NaOH，該結(jié)論不正確，因?yàn)樘妓徕c、氫氧化鈉溶液都呈堿性，都能使酚酞變紅色。該步驟及現(xiàn)象只能證明溶液中有碳酸鈉、氫氧化鈉至少一種。

通過步驟二的現(xiàn)象可知，反應(yīng)生成了能使澄清石灰水變渾濁的氣體，故該氣體為二氧化碳，NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中只有碳酸鈉可以和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，故M中一定含有Na2CO3，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。

步驟三：本步驟是為了檢驗(yàn)硫酸根離子，檢驗(yàn)硫酸根離子通常選用鋇鹽，由于步驟四還需檢驗(yàn)混合溶液中是否含有氯離子，故不能選用氯化鋇，根據(jù)步驟三重新取適量廢液M于試管中，先滴加過量的稀硝酸，此時(shí)混合溶液為酸性（碳酸根離子氫氧根離子不能在酸性環(huán)境下存在，除去了兩者對后面反應(yīng)的影響）可知，再滴加過量的Ba（NO3）2溶液，靜置，即可證明混合溶液中是否存在硫酸根離子，根據(jù)現(xiàn)象：有白色沉淀，說明鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成了白色硫酸鋇沉淀，說明原溶液中有硫酸根離子。

步驟四：本步驟是為了檢驗(yàn)氯離子，檢驗(yàn)硫酸根離子通常選用銀離子，銀離子和氯離子反應(yīng)生成白色氯化銀沉淀。根據(jù)步驟三可知，硫酸根離子已經(jīng)反應(yīng)完全，故步驟三中的上層清液不含硫酸根離子，且仍為酸性，向上層清液滴加過量的硝酸銀進(jìn)行氯離子的檢驗(yàn)，現(xiàn)象為生成白色沉淀，說明銀離子和氯離子反應(yīng)生成白色氯化銀沉淀，說明原混合溶液中含有氯離子。

故由步驟三、步驟四可知：廢液M中一定有Na2SO4、NaCl。

實(shí)驗(yàn)反思：

步驟三中滴加的溶液一定要過量的原因是檢驗(yàn)并除盡溶液中的Na2SO4，防止其干擾NaCl的檢驗(yàn)。