Question

某白色固體可能是Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃中的兩種或三種，化學興趣小組在實驗室對該固體進行探究：取少量固體滴加稀硫酸并將產生的氣體通入澄清的石灰水后出現(xiàn)渾濁．一位同學由此得出該固體一定含有Na₂CO₃的結論．
（1）請指出該結論是否合理并說明理由______．
（2）請完成對該固體的探究：
①提出合理假設
假設1：______；假設2：______；假設3：______．
假設4：含有Na₂SO₃、Na₂SO₄和Na₂CO₃
②基于假設，設計出實驗方案，在答題卷中畫出裝置圖并描述實驗操作、預期的實驗現(xiàn)象和結論．

Answer 1

解：（1）因為若固體是Na₂SO₃和Na₂SO₄滴加稀硫酸并將產生的氣體通入澄清的石灰水后也會出現(xiàn)渾濁，
SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，所以該同學分析不合理；
故答案為：不合理 因為若固體是Na₂SO₃和Na₂SO₄滴加稀硫酸并將產生的氣體通入澄清的石灰水后也會出現(xiàn)渾濁；
（2）①依據(jù)白色固體可能是Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃中的兩種或三種，結合假設4：含有Na₂SO₃、Na₂SO₄和Na₂CO₃，所以固體由兩種物質的可能組成為：固體含有Na₂SO₃、Na₂SO₄；固體含有Na₂SO₃、Na₂CO₃；固體含有Na₂SO₄、Na₂CO₃；
故答案為：假設1：固體含有Na₂SO₃、Na₂SO₄；假設2；固體含有Na₂SO₃、Na₂CO₃；假設 3；固體含有Na₂SO₄、Na₂CO₃；
②根據(jù)假設繼續(xù)實驗設計的主要依據(jù)是，根據(jù)生成的氣體性質進行驗證、檢驗、分析、判斷．由于二氧化硫和二氧化碳氣體都和澄清石灰水反應生成沉淀變渾濁，所以在設計實驗時，要考慮怎樣驗證二氧化硫氣體，怎樣驗證二氧化碳氣體，如何避免二氧化硫氣體對二氧化碳氣體檢驗的干擾，是解決本題的關鍵，所以設計思路為先用品紅驗證二氧化硫的存在，再用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，用品紅驗證二氧化硫是否除凈，最后通入澄清石灰水檢驗純凈的二氧化碳氣體的存在，最后進行尾氣的吸收；設計實驗裝置圖和試劑如圖所示：

取少量固體滴加足量稀鹽酸并將產生的氣體通過上述裝置，若看到第一個洗瓶的溶液腿色說明有Na₂SO₃，若第三個洗瓶的溶液顏色沒有變化且第四個洗瓶中出現(xiàn)渾濁說明有Na₂CO₃；在與稀鹽酸反應完的溶液中滴入BaCl₂溶液若產生沉淀說明有Na₂SO₄；若第一個瓶褪色，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明固體符合假設4；若第一個瓶褪色，第四個瓶無變化，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明假設1符合；若第一個瓶無變化，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明假設3符合；若第一個瓶褪色，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液無沉淀，則說明假設2符合；
故答案：

取少量固體滴加足量稀鹽酸并將產生的氣體通過上述裝置，若看到第一個洗瓶的溶液腿色說明有Na₂SO₃，若第三個洗瓶的溶液顏色沒有變化且第四個洗瓶中出現(xiàn)渾濁說明有Na₂CO₃；在與稀鹽酸反應完的溶液中滴入BaCl₂溶液若產生沉淀說明有Na₂SO₄；若第一個瓶褪色，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明固體符合假設4；若第一個瓶褪色，第四個瓶無變化，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明假設1符合；若第一個瓶無變化，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液產生沉淀，說明假設3符合；若第一個瓶褪色，第四個瓶變渾濁，反應液中加入BaCl₂溶液無沉淀，則說明假設2符合；
分析：白色固體可能是Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃中的兩種或三種，加入稀硫酸產生氣體通入澄清石灰水渾濁說明氣體和氫氧化鈣生成沉淀，固體中的Na₂SO₃可以產生此現(xiàn)象；固體中的Na₂CO₃也可以產生此現(xiàn)象；
故題干中這位同學由此得出該固體一定含有Na₂CO₃的結論是不合理的；
完成對該固體的探究根據(jù)假設4，結合固體是兩種或三種的混合物，可以得出其他的組合方式；
然后依據(jù)幾種假設設計實驗方案，選擇試劑、裝置進行反應，依據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析驗證和判斷．
點評：本題考查了碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸鹽的混合物中成分的分析判斷，實驗設計的基本原理的應用，主要是二氧化硫氣體和二氧化碳氣體混合氣體的驗證實驗設計，關鍵問題是設計實驗驗證二氧化碳氣體時，要排除二氧化硫氣體的干擾．