Question

为了确定某含杂质的硝酸溶液中所含杂质的成分，某同学设计了如下实验：

请回答下列问题：
（1）I，Ⅱ为操作．
（2）经分析，原溶液中的杂质可能由一种或几种物质组成．杂质的成分可能是（有几种写几种）：
①若原溶液中的杂质由一种物质组成，则该杂质是；
②若原溶液中的杂质由两种物质组成，则该杂质是；
③若原溶液中的杂质由三种物质组成，则该杂质是．

Answer 1

【答案】分析：根据题设条件，按步分析，逻辑推理，层层推进，“对号入座”，得出结论．
解题时注意：（1）思维过程展示注意逻辑性；（2）发散性结论（几种可能组合）按序排列分析，防止遗漏或重复；（3）表述要清楚．
解答：解：（1）由于操作后得到的都是固体和液体，符合过滤操作的概念和特点，因此实验中的操作是过滤．
（2）由A与稀硝酸作用，A不溶解；A是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的，根据质量守恒定律可以确定原溶液中一定含有氯离子；由B于碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和硝酸钠，B是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的，根据质量守恒定律可以确定原溶液中一定含有钙离子；由原溶液中存在硝酸，说明原溶液中一定没有碳酸根离子．
通过上述分析可知原溶液中一定含有钙离子和氯离子，可能含有钠离子和硝酸根离子．因此组成杂质的物质最多有四种，即：CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃．根据题设条件和这一推论，结合新的要求，可以得出如下答案：
①只含一种杂质时，该杂质一定是由钙离子和氯离子构成的氯化钙．
②杂质由两种物质组成时，只要两物质中含有钙离子和氯离子且离子间不发生反应时的组成均为本题的答案，即：CaCl₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂或CaCl₂、NaNO₃或Ca（NO₃）₂、NaCl．
杂质由三种物质组成时，只要三物质中含有钙离子和氯离子且离子间不发生反应时的组成均为本题的答案，即：CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaNO₃或CaCl₂、NaNO₃、NaCl或Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃．
故答案为：
（1）过滤；
（2）①CaCl₂；
②CaCl₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂或CaCl₂、NaNO₃或Ca（NO₃）₂、NaCl；
③CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaNO₃或CaCl₂、NaNO₃、NaCl或Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃；
点评：本题主要考查过滤操作、酸碱盐的溶解性、酸碱盐之间的反应规律、氯离子的鉴定、钙离子的确定和物质的组成和构成等方面的知识，难度较大．