Question

（2011年廣東揭陽，21題）某實驗小組對實驗室中A、B、C、D四瓶無色溶液進行鑒別，它們分別是硫酸鈉、稀硫酸、澄清石灰水、四種物質的一種。可供使用的實驗用品有：稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉、紫色石蕊溶液、硝酸鋇溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、試管、膠頭滴管。請利用提供的實驗用品，鑒別出四種物質，并完成實驗報告：

實驗	實驗操作	實驗現象	實驗結論
①	取四支試管，各取少量的A、B、C、D溶液，分別先滴加紫色石蕊試液	B溶液變紅色，D溶液變成藍色。A、C溶液都呈      色。	B是            D是
②	另取二支試管，各取少量的A、C溶液，分別先滴入硝酸鋇溶液后再滴入稀硝酸溶液。		A是硫酸鈉溶液      C是

【發現問題】做完實驗②后，該小組在網上查閱資料的時候發現，用稀硝酸酸化的硝酸鋇溶液進行檢驗SO₄^2-時，亞硫酸根離子（SO₃^2-）的存在干擾了SO₄^2-的檢驗。如往亞硫酸鈉（Na₂SO₃ ）溶液滴加硝酸鋇溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。
【提出問題】若某無色溶液中可能含有硫酸根離子（SO₄^2-）與亞硫酸根離子（SO₃^2-）中的一種或兩種，該如何檢驗？
【查閱資料】亞硫酸鋇（Ba₂SO₃）是無色晶體或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀。中性或堿性條件下NO₃^-不能和SO₃^2-反應，但在酸性條件下，NO₃^-能和H⁺反應相遇時（HNO₃）具有強氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-。往亞硫酸鋇中加入鹽酸能發生類似于碳酸鋇與鹽酸的反應，生成有刺激性的氣體。
【猜   想】該無色溶液中含有（1）SO₄^2-  （2）SO₃^2-  （3）        。
【實驗探究】請你將下列實驗填寫完整。

實驗	實驗操作	實驗現象	實驗結論
③	取該溶液少量試管E中，加入硝酸鋇溶液后再加入稀硝酸酸	有白色沉淀生成	不能確定猜想     一定成立
④	取該溶液少量試管F中，加入加入稀鹽酸，加熱	有刺激性氣味的氣體生成	猜想     可能成立
⑤	在④所得的溶液中加入足量的		猜想（3）成立

寫出亞硫酸鈉溶液與硝酸鋇溶液發生復分解反應的化學方程式：                      。
【得出結論】要鑒別一種離子的存在，必須排除其它離子的干擾，不然會得出錯誤的結論。

Answer 1

① 紫色   B為稀硫酸   D為清石灰水
② 有白色沉淀   
無現象的   C為氯化鈉溶液
【猜   想】（3）  SO₄^2-  或   SO₃^2-
【實驗探究】③ （1）
④ （2）或（3）
⑤ 硝酸鋇溶液    有白色的沉淀生成
Na₂SO₃ + Ba（NO₃）₂＝BaSO₃↓+2NaNO₃

分析：根據硫酸鈉、稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉四種物質的性質和相互反應的情況，逐一分析，即可正確解答．
解答：解：（1）實驗報告：①因為這四種物質中澄清石灰水（氫氧化鈣）是堿，稀硫酸是酸，硫酸鈉和氯化鈉都是鹽，紫色石蕊試液與酸變紅色，遇堿變藍色，遇鹽不變色，故可判斷B為稀硫酸，D為澄清石灰水，A、C溶液都呈紫色；
②如果有沉淀生成，且加入稀硝酸溶液后沉淀不溶解，則說明原溶液為硫酸鈉溶液（因為硫酸鈉與硝酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀，硫酸鋇沉淀不溶于稀硝酸），無明顯現象的是氯化鈉溶液．故A為硫酸鈉溶液，則C為氯化鈉溶液；
故答案為：紫色，B為稀硫酸，D為澄清石灰水，有白色沉淀，無現象，C為氯化鈉溶液．
（2）猜想：根據已知條件可知，硫酸根離子（SO₄^2-）與亞硫酸根離子（SO₃^2-）可能存在一種，也可能同時存在．故答案為：SO₄^2-和SO₃^2-．
（3）實驗探究：①根據已知條件“NO₃^-能和H⁺反應相遇時（HNO₃）具有強氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-，中性或堿性條件下NO₃^-不能和SO₃^2-反應”可知，不能確定猜想（1）一定成立．
②根據已知條件“往亞硫酸鋇中加入鹽酸能發生類似于碳酸鋇與鹽酸的反應，生成有刺激性的氣體”可以推斷，猜想（2）或（3）
可能成立；
③所得的溶液中加入足量的硝酸鋇溶液，有白色沉淀生成，則猜想（3）成立；
④亞硫酸鈉溶液與硝酸鋇溶液發生復分解反應的化學方程式為：Na₂SO₃+Ba（NO₃）₂=BaSO₃↓+2NaNO₃；
故答案為：（1），（2）或（3）；硝酸鋇溶液，有白色沉淀生成；Na₂SO₃+Ba（NO₃）₂=BaSO₃↓+2NaNO₃．