Question

某溶液中可能含有碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、盐酸中的一种或几种，为测定其成分，进行如下实验。
第一步：取样，进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。
第二步：另取样，先后逐滴加入氯化钡溶液、稀硝酸，产生沉淀的物质的量与时间的关系如下图所示。

（1）由上述实验可知，原溶液中一定含有碳酸钠、硫酸钠和___________.
（2）第二步实验中，AB之间图像所对应的溶液中的溶质一定有________.
（3）BC段减少的沉淀是__________________.
（4）C点沉淀的物质的量为B点沉淀的物质的量的三分之一。原溶液中碳酸钠的物质的量(m₁)与硫酸钠的物质的量（n₂）的关系为m₁=_______________。

Answer 1

（1）KCl或氯化钾（2）NaCl、BaCl₂、KCl或氯化钠、氯化钡、氯化钾
（3）BaCO₃或碳酸钡（4）2n₂

（1）“焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色“可说明溶液中含钾，即含氯化钾。 加入氯化钡产生沉淀，说明可能含硫酸钠或碳酸钠。然后加入稀硝酸，沉淀部分溶解，则沉淀中未溶解的沉淀应为硫酸钡，则原来一定含硫酸钠；溶解的沉淀是碳酸钡，则原来一定含碳酸钠。所以原溶液中一定含硫酸钠、碳酸钠和氯化钾。
（2）A点是生成沉淀质量最大值的点，即A点表示碳酸钠和硫酸钠恰好与氯化钡完全反应。则AB段则表示氯化钡过量。

原溶液中的物质	与氯化钡是否反应	生成物
KCl	否
Na2CO3	是	NaCl
Na2SO4	是	NaCl

所以，这时溶液中的溶质为KCl（原有）、NaCl（生成）、BaCl₂（过量）。
（3）Na₂CO₃与BaCl₂反应生成碳酸钡沉淀，Na₂SO₄与BaCl₂反应生成硫酸钡沉淀；
其中碳酸钡沉淀可与稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳；所以BC段减少的沉淀是碳酸钡。
（4）C点时，碳酸钡沉淀全部反应，剩余的未反应的沉淀应为硫酸钡。据“C点沉淀的物质的量为B点沉淀的物质的量的三分之一”，即BC段减少的沉淀（碳酸钡）的物质的量占三分之二，C点沉淀（硫酸钡）的物质的量占三分之一。根据碳酸钡的物质的量=碳酸钠的物质的量；硫酸钡的物质的量=硫酸钠的物质的量。所以m1=2n₂
点评：本题考查了物质间的反应，先根据实现现象推出原溶液的成分，现根据图像推出碳酸钠与硫酸钠的物质的量的比。