Question

【题目】某废液 M 可能含有 NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4 中的一种或几种，为确定其成分进行实验探究。

（资料信息）

物质	NaCl	NaOH	Na2CO3	Na2SO4
常温下溶液的 pH	7	13	11	7

（探究过程）

实验步骤	实验现象	实验结论
步骤一：取适量废液 M 于试管 中，滴加无色酚酞试液。	无色酚酞变红色	有同学认为废液 M 中一定含有 NaOH。 请你对该结论作出判断并说明理由_____。
步骤二：重新取适量废液 M 于 试管中，滴加足量的稀盐酸。	有气泡产生，产生的气体 能使澄清石灰水变浑浊	废液 M 中一定含有______。判断依据 是_____（用化学方程式表示）
步骤三：再重新取适量废液 M 于试管中，先滴加过量的稀硝酸，再滴加过量的_____溶液，静置。	有白色沉淀	由步骤三、步骤四可知：废液 M 中一定有_____。
步骤四：取步骤三中的上层清 液，滴加过量的_____溶液。	有白色沉淀

（实验反思）步骤三空中滴加的溶液一定要过量的原因是_____。

Answer 1

【答案】不正确。碳酸钠溶液也呈碱性，也能使酚酞变红色 Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ Ba(NO3)2 AgNO3 Na2SO4、NaCl 检验并除尽溶液中的 Na2SO4，防止其干扰 NaCl 的检验

【解析】

这是一道混合物成分的推断题，在给定的四种物质中含有硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子和硝酸根离子，其阳离子相同，所以本题实质就是硫酸根离子和碳酸根离子氯离子硝酸根离子的检验，在检验过程中要注意检验时对离子的检验顺序，如硫酸根和氯离子，由于加入可溶性银盐时都能够产生沉淀，所以在检验氯离子之前一定要排除硫酸根离子的存在，所以要先检验硫酸根离子并排除掉硫酸根离子，这样后续实验才能够进行，另外就是要注意试剂的加入的量要考虑在检验的同时是否需要排除对后续的实验是否会有干扰，当干扰时加入试剂就要相对过量。如加入钡离子让硫酸根离子或者碳酸根离子沉淀时，由于后面会向溶液滴加可溶性银盐进行氯离子的检验，所以要保证可能存在的硫酸根离子和碳酸根离子的完全沉淀，所以加入的试剂硝酸钡就是过量的。

探究过程：

通过步骤一有同学认为废液M中一定含有NaOH，该结论不正确，因为碳酸钠、氢氧化钠溶液都呈碱性，都能使酚酞变红色。该步骤及现象只能证明溶液中有碳酸钠、氢氧化钠至少一种。

通过步骤二的现象可知，反应生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体，故该气体为二氧化碳，NaCl、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中只有碳酸钠可以和稀盐酸反应生成二氧化碳，故M中一定含有Na2CO3，化学反应方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。

步骤三：本步骤是为了检验硫酸根离子，检验硫酸根离子通常选用钡盐，由于步骤四还需检验混合溶液中是否含有氯离子，故不能选用氯化钡，根据步骤三重新取适量废液M于试管中，先滴加过量的稀硝酸，此时混合溶液为酸性（碳酸根离子氢氧根离子不能在酸性环境下存在，除去了两者对后面反应的影响）可知，再滴加过量的Ba（NO3）2溶液，静置，即可证明混合溶液中是否存在硫酸根离子，根据现象：有白色沉淀，说明钡离子和硫酸根离子反应生成了白色硫酸钡沉淀，说明原溶液中有硫酸根离子。

步骤四：本步骤是为了检验氯离子，检验硫酸根离子通常选用银离子，银离子和氯离子反应生成白色氯化银沉淀。根据步骤三可知，硫酸根离子已经反应完全，故步骤三中的上层清液不含硫酸根离子，且仍为酸性，向上层清液滴加过量的硝酸银进行氯离子的检验，现象为生成白色沉淀，说明银离子和氯离子反应生成白色氯化银沉淀，说明原混合溶液中含有氯离子。

故由步骤三、步骤四可知：废液M中一定有Na2SO4、NaCl。

实验反思：

步骤三中滴加的溶液一定要过量的原因是检验并除尽溶液中的Na2SO4，防止其干扰NaCl的检验。