Question

【題目】某同學用某種粗鹽進行提純實驗，步驟見下圖。請回答：

（1）步驟①和②的操作名稱是________________。

（2）步驟②中判斷加入碳酸鈉是否過量的方法是_____________________

步驟④加熱蒸發時要用玻璃棒不斷攪拌，這是為了防止__________________，當蒸發皿中有較多量固體出現時，應___________________________________。

（3）猜想和驗證：

猜想	驗證的方法	現象	結論
猜想Ⅰ：固體A中含CaCO3、MgCO3	取少量固體A于試管中，滴加稀鹽酸，并用涂有澄清石灰水的小燒杯罩于試管口	___________	猜想Ⅰ成立
猜想Ⅱ：固體A中含BaCO3	取少量固體A于試管中，先滴入________，再滴入Na2SO4溶液	有氣泡放出，無白色沉淀	猜想Ⅱ不成立
猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶體中還含有Na2SO4	取少量NaCl晶體溶于試管中的蒸餾水，__________	__________________	猜想Ⅲ成立

（4）寫出“猜想Ⅲ”中對應的化學反應方程式：______________________________

Answer 1

【答案】過濾靜置②后的溶液，待澄清后，向上層清液中繼續添加Na2CO3溶液，若未產生白色沉淀則過量，反之則不過量局部過熱，造成固體(或溶液)飛濺停止加熱(或熄滅酒精燈)，用余熱使水分蒸干試管中有氣泡放出，燒杯底變渾濁(或石灰水變渾濁)足量稀硝酸(或稀鹽酸)滴入BaCl2[或Ba(OH)2、或Ba(NO3)2]溶液和 稀HNO3(或稀HCl)有白色沉淀且不溶于稀HNO3Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4+ 2 NaCl（其他合理答案亦可得分）

【解析】

（1）過濾是將不溶于液體的固體與液體分離的一種操作；
(2)檢驗碳酸鈉是否過量時，取靜置后的上層清液，繼續滴加碳酸鈉溶液，觀察是否有沉淀出現；蒸發結晶時注意：用玻璃棒的不斷攪拌作用,防止局部過熱,造成固體(或溶液)飛濺；當蒸發皿中有較多量固體出現時,應停止加熱,用余熱使水分蒸干,停熱時機要把握住；
(3)猜想1成立的話，稀鹽酸和碳酸根離子反應生成二氧化碳，氣體會使澄清石灰水變渾濁；若固體中含有碳酸鋇，加入鹽酸溶解，然后加入可溶性硫酸鹽會產生不溶于酸的白色沉淀；猜想Ⅲ成立的話，硫酸根會和鋇離子形成白色沉淀，且不溶于硝酸；

（4）硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀。

(1)粗鹽加水攪拌后過濾出泥沙，所以步驟(1)和(2)都是將固液分離，故用過濾；因此本題答案是：過濾。
(2) 靜置②后的溶液，待澄清后，向上層清液中繼續添加Na2CO3溶液，若未產生白色沉淀則過量，反之則不過量； 步驟④加熱蒸發時要用玻璃棒不斷攪拌，這是為了防止局部過熱，造成固體(或溶液)飛濺；當蒸發皿中有較多量固體出現時，應停止加熱(或熄滅酒精燈)，用余熱使水分蒸干；綜上所述，本題答案是：靜置②后的溶液，待澄清后，向上層清液中繼續添加Na2CO3溶液，若未產生白色沉淀則過量，反之則不過量；局部過熱，造成固體(或溶液)飛濺；停止加熱(或熄滅酒精燈)，用余熱使水分蒸干。

(3)結論是猜想1成立:因碳酸鈣、碳酸鎂與鹽酸反應產生的二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以看到的現象應是則有氣泡放出，石灰水變渾濁；
猜想Ⅱ:固體A中含BaCO3，結合看到的現象有氣泡放出，說明往固體中滴入稀硝酸(或稀鹽酸)，因碳酸鹽與酸產生氣泡，因再加入硫酸鈉不產生白色沉淀，故溶液中沒有鋇離子，故猜想Ⅱ不成立；
猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶體中還含有Na2SO4，要證明硫酸根離子存在，可加入可溶性的鋇鹽或氫氧化鋇溶液，再加入稀硝酸，如果產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，說明含有硫酸鈉；
因此，本題正確答案是：試管中有氣泡放出，燒杯底變渾濁(或石灰水變渾濁)；足量稀硝酸(或稀鹽酸)；滴入BaCl2[或Ba(OH)2、或Ba(NO3)2]溶液和 稀HNO3(或稀HCl)；有白色沉淀且不溶于稀HNO3。

（4）“猜想Ⅲ”中：硫酸鈉與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇和氯化鈉，反應的化學反應方程式：Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓+ 2 NaCl；綜上所述，本題答案是：Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓+ 2 NaCl（其他合理答案亦可得分）。