Question

【題目】興趣小組在做完鹽的性質實驗后，發現一瓶碳酸鈉固體可能混入了氯化鈉，硫酸鈉中的一種或兩種。為此，他們對這瓶固體的成分進行了探究。
（1）【實驗驗證】

實驗步驟	現象	結論、分析及化學方程式
①取少量該樣品于燒杯中，加入 足量的水，溶解，得到溶液A。
②取少量溶液A于試管中，滴入 過量的稀硝酸。再滴入過量的硝 酸鋇溶液，充分反應后，靜置。		說明該固體中混有硫酸鈉，寫出證明有硫酸鈉存在的化學方程式。
③取步驟②中的上層清液于 試管中，滴入幾滴硝酸銀溶液。	有白色沉淀生成。	說明該固體中。實驗結束所得溶液中一定含有的陽離子是。

（2）【實驗反思】步驟②中滴入過量的稀硝酸的目的是。
（3）【實驗拓展】興趣小組還想測定該固體中碳酸鈉的質量分數，利用如下圖所示的實驗裝置（氣體氣密性良好）進行實驗，每一步反應均完全進行。
①為達實驗目的，首先稱取一定質量的該固體樣品放入裝置甲中，然后進行有關實驗操作， 正確的順序是（填序號，可重復）。
a．稱量裝置丙。 b．打開彈簧夾，通入足量的氮氣，關閉彈簧夾。
c．打開分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，關閉活塞。
②裝置乙的作用是。

Answer 1

【答案】
（1）有白色沉淀生成,Na2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2NaNO3,Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3；,Na+、Ba2+、H+
（2）排除碳酸根離子的干擾,并為檢驗硫酸根離子做準備 。
（3）b→a→c→b→a,除去氣體中的水蒸氣,避免對后續實驗的檢測產生干擾
【解析】【實驗驗證】在實驗步驟②中加入過量的稀硝酸和硝酸鋇，根據結論：固體中混有硫酸鈉，說明其實驗現象是：有白色沉淀生成；根據復分解反應的原理書寫化學方程式如下：Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3；在實驗步驟③中，�、谥械纳蠈忧逡河谠嚬苤�，滴入幾滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，根據初中所學知識已知：不溶于稀硝酸的白色沉淀之后硫酸鋇和氯化銀，所以此時的現象說明上層清液中含有的物質是氯離子，即說明該固體中混有氯化鈉 ；實驗結束所得溶液中，根據實驗步驟②加入的是過量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，步驟③加入的是幾滴硝酸銀溶液， 且檢測物是碳酸鈉，所以其中一定含有的陽離子是：Na+、Ba2+、H+；

【實驗反思】步驟②中滴入過量的稀硝酸的目的是：把溶液中原有的碳酸根除盡，避免碳酸根對實驗的干擾，同時為后續驗證溶液中是否含有硫酸根離子準備，因為硫酸鋇不溶于稀硝酸；

【實驗拓展】若要測定該固體中碳酸鈉的質量分數，根據實驗裝置圖的設置與連接方式可知，是通過測定碳酸鈉與稀硫酸反應后生成二氧化碳氣體的質量來推算出樣品中碳酸鈉的質量；①為達實驗目的，首先稱取一定質量的該固體樣品放入裝置甲中，然后進行有關實驗操作，其操作順序應該首先排除甲裝置中的空氣及其中含有的二氧化碳氣體后，再稱量丙裝置的質量M1，然后打開分液漏斗注入稀硫酸與樣品中的碳酸鈉充分反應后，為了確保產生的二氧化碳都會進入到丙裝置中，需要再次通入氮氣后，最后測量丙裝置的質量M2，碳酸鈉中產生的二氧化碳質量就是（M2-M1），然后就可以帶入化學方程式中計算求出碳酸鈉的質量；②裝置乙的作用是 除去氣體中的水蒸氣，避免對后續實驗的檢測產生干擾，因為氫氧化鈉固體也能吸水導致其重量增加 .
所以答案是：有白色沉淀生成；Na2SO4 + Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2NaNO3； 混有氯化鈉 ；Na+、Ba2+、H+；排除碳酸根離子的干擾，并為檢驗硫酸根離子做準備 ；b→a→c→b→a；除去氣體中的水蒸氣，避免對后續實驗的檢測產生干擾.