Question

3．有一包固體混合物A，可能由Cu（NO₃）₂、Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、AgCl五種物質中的兩種或多種組成．為了探究該固體的組成，按下述步驟進行實驗探究，觀察實驗現象，并加以分析推理（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）．
I．取一定質量的該固體混合物A放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀鹽酸溶液，攪拌，得藍色溶液B，該過程中沒有其他明顯現象．
Ⅱ．向藍色溶液B中，加入適量Ba（NO₃）₂溶液，攪拌，待燒杯中物質充分反應后，過濾，得白色沉淀C和藍色濾液D．
III．將所得藍色濾液D中加入適量AgNO₃溶液，待充分反應后，過濾，得白色沉淀E和藍色濾液F．
Ⅳ．試根據實驗過程和發生的現象做出判斷，填寫以下空白：
（1）原固體中一定含有的物質是Cu（NO₃）₂、Na₂SO₄（寫化學式）．
（2）步驟I所得藍色溶液B中一定含有3種酸根離子，步驟 III所得藍色濾液F中一定含有的金屬陽離子是Na⁺、Cu²⁺．
（3）步驟Ⅱ中產生白色沉淀C的化學方程式是Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃．
（4）僅根據上述操作和實驗現象，還不能確定原固體中含有的物質是NaCl（寫化學式）．得此結論的理由是步驟I中加入的鹽酸會引入氯離子，造成干擾，你的改進方法是可將步驟I中的鹽酸改成硝酸，再重復II、III步實驗，仍出現白色沉淀E，則固體A中一定含有氯化鈉，無白色沉淀E出現，則固體混合物A中一定不含氯化鈉．

Answer 1

分析 根據硝酸銅在溶液中顯藍色，氯化銀難溶于水，碳酸鈉和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體，硫酸鈉和硝酸鋇會生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，氯離子和銀離子會生成白色的氯化銀沉淀等知識進行分析．

解答 解：硝酸銅在溶液中顯藍色，氯化銀難溶于水，碳酸鈉和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體，硫酸鈉和硝酸鋇會生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，氯離子和銀離子會生成白色的氯化銀沉淀．
I、取一定質量的該固體混合物A放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量稀鹽酸溶液，攪拌，得藍色溶液B，該過程中沒有其他明顯現象，所以混合物中一定含有硝酸銅，一定不含氯化銀、碳酸鈉；
Ⅱ、向藍色溶液B中，加入適量Ba（NO₃）₂溶液，攪拌，待燒杯中物質充分反應后，過濾，得白色沉淀C和藍色濾液D，所以混合物中一定含有硫酸鈉；
III、將所得藍色濾液D中加入適量AgNO₃溶液，待充分反應后，過濾，得白色沉淀E和藍色濾液F，鹽酸會引入氯離子，所以混合物中可能含有氯化鈉，
（1）原固體中一定含有的物質是：Cu（NO₃）₂、Na₂SO₄；
（2）步驟I所得藍色溶液B中一定含有氯離子、硝酸根離子、硫酸根離子3種酸根離子，步驟III所得藍色濾液F中一定含有的金屬陽離子是：Na⁺、Cu²⁺；
（3）步驟Ⅱ中產生白色沉淀C的反應是硝酸鋇和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，化學方程式是：Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃；
（4）僅根據上述操作和實驗現象，還不能確定原固體中含有的物質是NaCl，得此結論的理由是步驟I中加入的鹽酸會引入氯離子，造成干擾，改進方法是：可將步驟I中的鹽酸改成硝酸，再重復II、III步實驗，仍出現白色沉淀E，則固體A中一定含有氯化鈉，無白色沉淀E出現，則固體混合物A中一定不含氯化鈉．
故答案為：（1）Cu（NO₃）₂、Na₂SO₄；
（2）3，Na⁺、Cu²⁺；
（3）Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃；
（4）NaCl，步驟I中加入的鹽酸會引入氯離子，造成干擾，可將步驟I中的鹽酸改成硝酸，再重復II、III步實驗，仍出現白色沉淀E，則固體A中一定含有氯化鈉，無白色沉淀E出現，則固體混合物A中一定不含氯化鈉．

點評 在解此類題時，首先分析題中所給物質的性質和兩兩之間的反應，然后依據題中的現象判斷各物質的存在性，最后進行驗證即可．