Question

有一包白色固體樣品，可能是碳酸鈉、硫酸鋇、氫氧化鈉、氯化鋇中的一種或幾種。為探究其成分，小燕老師取用一定量樣品，加足量水溶解，過濾得到白色沉淀甲和無色濾液乙。
寫出上述操作中可能發生反應的化學方程式：       。
過濾時用到玻璃棒，玻璃棒的作用是       。
【探究活動一】 奮進小組探究白色沉淀甲的成分。

實驗操作	實驗現象	結論
取白色沉淀甲，滴加足量的稀硝酸	沉淀部分消失	白色沉淀甲中一定含有

 
【探究活動二】 智慧小組探究白色固體樣品中可能含有       ，設計了如下實驗。

實驗操作		實驗現象	結論
實驗Ⅰ	取適量無色濾液乙，加入碳酸鈉溶液	無明顯現象	無色濾液乙中一定不含
實驗Ⅱ	步驟①：取適量無色濾液乙，加入過量的       溶液，過濾	生成白色沉淀	原白色固體樣品中一定存在該物質
	步驟②：取步驟①中的濾液，滴加       溶液

 
【反思】 實驗Ⅱ中步驟①加入過量試劑的目的是       。
【結論】 通過兩個小組的共同探究，得出了原白色固體樣品含有的成分。

Answer 1

BaCl₂＋Na₂CO₃＝BaCO₃↓＋2NaCl     引流
【探究活動一】BaCO₃和BaSO₄
【探究活動二】NaOH
實驗Ⅰ：BaCl₂
實驗Ⅱ：步驟①：BaCl₂[或Ba(NO₃)₂或CaCl₂或Ca(NO₃)₂ ]
步驟②：無色酚酞   酚酞溶液變紅（或FeCl₃，產生紅褐色沉淀 …）
【反思】除去濾液中的Na₂CO₃，排除干擾

白色固體中能夠反應生成白色沉淀的是碳酸鈉與氯化鋇，二者反應可生成碳酸鋇沉淀。反應的化學方程式為：BaCl₂＋Na₂CO₃＝BaCO₃↓＋2NaCl
在過濾中，玻璃棒的作用為引流。
【探究活動一】從沉淀部分消失可知沉淀的成分為硫酸鋇（不溶于稀硝酸）和碳酸鋇（溶于稀硝酸）。
【探究活動二】從探究一中可知，該白色固體中一定含硫酸鋇、碳酸鈉、氯化鋇，其可能含有則為氫氧化鈉。
實驗Ⅰ取適量無色濾液乙，加入碳酸鈉溶液，現象“無明顯現象”，說明濾液乙中一定不含氯化鋇（因為氯化鋇可與碳酸鈉反應生成不溶于水的碳酸鋇沉淀，與實驗現象不符）。
從實驗Ⅰ的分析中可知，濾液乙中一定不含氯化鋇，則其成分可能會含有碳酸鈉和氫氧化鈉。為了難智慧小組的猜想，還需排除碳酸鈉的可能。所以實驗Ⅱ：步驟①中應加入的物質是可與碳酸鈉反應的過量的氯化鋇（為了將碳酸鈉完全除去，以排除干擾）。
步驟②的目的是驗證濾液乙中含有氫氧化鈉，所以應加入無色酚酞溶液，現象為溶液變紅，說明氫氧化鈉一定存在。
點評：本題結合對固體成分的猜想，利用實驗的方法進行探究。難度較大。