Question

6．某纯碱样品值可能混入了Na₂SO₄杂质，实验小组对该样品进行了测定．
（1）甲同学取样品于试管，加水溶解后，再加入足量BaCl₂溶液，观察有白色沉淀现象产生，由此他得出结论：样品中含有Na₂SO₄．乙同学认为甲同学结论不严谨，他向甲同学实验后的试管中加入足量的稀硝酸，观察到固体表面有气泡，沉淀部分溶解的现象，证明样品确实含有Na₂SO₄．
（2）丙同学取样品溶于水后，加入一定量稀盐酸，将产生的气体净化后通入足量的氢氧化钠溶液，根据溶液增加的质量来计算该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，为了确定丙同学的实验结果是否准确，丁同学取其加盐酸后所得溶液样品，进行了如下探究：
【实验目的】溶液样品中溶质成分是什么？
【提出猜想】①NaCl，Na₂SO₄  
                    ②NaCl，Na₂SO₄和HCl 
                    ③NaCl，Na₂SO₄和Na₂CO₃  
                    ④NaCl，Na₂CO₃，HCl和Na₂CO₃
丁同学经过思考，认为猜想④（填序号）一定不成立．
【实验操作及现象】向溶液样品中加入适量稀硫酸，有气泡产生．
【实验结论】猜想③成立，同时说明丙同学实验所测数据偏小（填“偏大”或“准确”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根据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；碳酸钡溶液稀硝酸，硫酸钡不溶于稀硝酸解答；
（2）根据碳酸钠与盐酸反应能够生成氯化钠、水和二氧化碳，利用生成物及反应物是否过量进行解答；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：
（1）甲同学取样品于试管，加水溶解后，再加入足量BaCl₂溶液，氯化钡和硫酸钠反应能够生成硫酸钡沉淀和氯化钠，观察有白色沉淀现象产生，由此他得出结论：样品中含有Na₂SO₄．由于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．所以乙同学认为甲同学结论不严谨，他向甲同学实验后的试管中加入足量的稀硝酸，观察到固体表面有气泡，沉淀部分溶解的现象，证明样品确实含有Na₂SO₄．
（2）碳酸钠与盐酸反应能够生成氯化钠、水和二氧化碳，硫酸钠与盐酸不反应，丙同学取样品溶于水后，加入一定量稀盐酸，溶液样品中溶质成分是可能是：
完全反应为：①NaCl，Na₂SO₄   
完全反应为：②NaCl，Na₂SO₄和HCl；③NaCl，Na₂SO₄和Na₂CO₃  ④NaCl，Na₂CO₃，HCl和Na₂CO₃
因为碳酸钠与盐酸能够反应，不能共存，猜想④一定不成立．
【实验操作及现象】向溶液样品中加入适量稀硫酸产生气泡；
【实验结论】猜想③成立，碳酸钠有剩余，产生二氧化碳少，将产生的气体净化后通入足量的氢氧化钠溶液，根据溶液增加的质量来计算该纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数偏小；
答案：
（1）白色沉淀；固体表面有气泡，沉淀部分溶解；
（2）【提出猜想】HCl；④；
【实验操作及现象】稀硫酸；
【实验结论】偏小．

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．