(2011年广东揭阳,21题)某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别,它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。可供使用的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。请利用提供的实验用品,鉴别出四种物质,并完成实验报告:
【提出问题】若某无色溶液中可能含有硫酸根离子(SO42-)与亚硫酸根离子(SO32-)中的一种或两种,该如何检验? 【查阅资料】亚硫酸钡(Ba2SO3)是无色晶体或白色粉末,微溶于水,在水中是白色沉淀。中性或碱性条件下NO3-不能和SO32-反应,但在酸性条件下,NO3-能和H+反应相遇时(HNO3)具有强氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-。往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应,生成有刺激性的气体。 【猜 想】该无色溶液中含有(1)SO42- (2)SO32- (3) 。 【实验探究】请你将下列实验填写完整。
【得出结论】要鉴别一种离子的存在,必须排除其它离子的干扰,不然会得出错误的结论。 |
② 有白色沉淀
无现象的 C为氯化钠溶液
【猜 想】(3) SO42- 或 SO32-
【实验探究】③ (1)
④ (2)或(3)
⑤ 硝酸钡溶液 有白色的沉淀生成
Na2SO3 + Ba(NO3)2=BaSO3↓+2NaNO3
解答:解:(1)实验报告:①因为这四种物质中澄清石灰水(氢氧化钙)是碱,稀硫酸是酸,硫酸钠和氯化钠都是盐,紫色石蕊试液与酸变红色,遇碱变蓝色,遇盐不变色,故可判断B为稀硫酸,D为澄清石灰水,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,则说明原溶液为硫酸钠溶液(因为硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸),无明显现象的是氯化钠溶液.故A为硫酸钠溶液,则C为氯化钠溶液;
故为:紫色,B为稀硫酸,D为澄清石灰水,有白色沉淀,无现象,C为氯化钠溶液.
(2)猜想:根据已知条件可知,硫酸根离子(SO42-)与亚硫酸根离子(SO32-)可能存在一种,也可能同时存在.故为:SO42-和SO32-.
(3)实验探究:①根据已知条件“NO3-能和H+反应相遇时(HNO3)具有强氧化性,易把SO32-氧化生成SO42-,中性或碱性条件下NO3-不能和SO32-反应”可知,不能确定猜想(1)一定成立.
②根据已知条件“往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应,生成有刺激性的气体”可以推断,猜想(2)或(3)
可能成立;
③所得的溶液中加入足量的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,则猜想(3)成立;
④亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式为:Na2SO3+Ba(NO3)2=BaSO3↓+2NaNO3;
故为:(1),(2)或(3);硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;Na2SO3+Ba(NO3)2=BaSO3↓+2NaNO3.
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