Question

【題目】某氫氧化鈉樣品中可能混有Na2SO4和Na2CO3雜質(zhì)，化學(xué)實驗小組的同學(xué)們?yōu)榱颂骄吭摎溲趸�鈉樣品中雜質(zhì)的成分，并提純樣品，做了如下探究實驗：取少 量氫氧化鈉樣品，加足量水溶解，待用。

（實驗探究1）甲同學(xué)：如圖所示，取一定量氫氧化鈉樣品溶液于試管中，向其中加入稀硫酸，觀察到溶液中有氣泡冒出，再向其中滴加硝酸鋇溶液，觀察到溶液中有白色沉淀產(chǎn)生

（1）請你寫出該過程中，最先發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式：___________；

（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象，甲同學(xué)得出結(jié)論：樣品中含有的雜質(zhì)為碳酸鈉和硫酸鈉。 請你評價甲同學(xué)的實驗結(jié)論：________。

（提出問題）將B試管中混合物過濾，測得濾液pH>7,則所得濾液中含有哪些離子？

猜想一：Na+、NO3-、OH-、Ba2+

猜想二：Na+、NO3-、OH-、SO42-

猜想三：Na+、NO3-、CO32-

（3）你的猜想是：________ (填離子符號）

（4）上述猜想中一定錯誤的是________。

（實驗探究2）乙同學(xué)：另取少量氫氧化鈉樣品溶液于試管中，向其中先加入________，再加入硝酸鋇溶液，觀察到_________，則證明樣品中含有兩種雜質(zhì)。

（表達與交流）同學(xué)們經(jīng)過討論后認為，要除去氫氧化鈉樣品中的雜質(zhì)，只需要向樣品的溶液中加入一種試劑，即_________溶液，充分攪拌后過濾，蒸發(fā)結(jié)晶即可得到純凈的氫氧化鈉固體。

Answer 1

【答案】 不合理，加入硫酸后，硫酸與氫氧化鈉和碳酸鈉都可以反應(yīng)生成硫酸鈉，硫酸鈉可與硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，而硫酸鈉不一定是原樣品中存在的，也可以是加入硫酸后生成的，另外碳酸鈉過量，有剩余的碳酸鈉也可與硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，因此不能確定雜質(zhì)是否含有硫酸鈉 猜想一、猜想二 足量稀鹽酸（稀硝酸) 有氣泡產(chǎn)生和白色沉淀生成 氫氧化鋇

【解析】

實驗探究1：

加入硫酸后，先發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，所以是氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，據(jù)此書寫化學(xué)方程式為；反應(yīng)后加入硝酸鋇溶液，氫氧化鈉與硫酸鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉，另外有氣泡冒出，說明含有碳酸鈉，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，若碳酸鈉過量，則硫酸被消耗完畢，生成硫酸鈉，還有殘留的碳酸鈉，都與加入的硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和碳酸鋇沉淀，都可以加入白色沉淀，因此無法判斷硫酸鈉是否存在；

故填：；不合理，加入硫酸后，硫酸與氫氧化鈉和碳酸鈉都可以反應(yīng)生成硫酸鈉，硫酸鈉可與硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，而硫酸鈉不一定是原樣品中存在的，也可以是加入硫酸后生成的，另外碳酸鈉過量，有剩余的碳酸鈉也可與硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，因此不能確定雜質(zhì)是否含有硫酸鈉。

提出問題：

加入硫酸產(chǎn)生了氣泡，說明氫氧化鈉全部反應(yīng)完畢，溶液中不存在氫氧根離子，若硫酸不足，則碳酸鈉會有剩余，加入硝酸鋇不足以將硫酸根與碳酸根全部轉(zhuǎn)化為沉淀，那此時溶質(zhì)有硫酸鈉、碳酸鈉、硝酸鈉，此時離子為鈉離子、硝酸根離子、硫酸根離子和碳酸根離子；根據(jù)實現(xiàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)有氣泡產(chǎn)生時，氫氧化鈉已經(jīng)全部反應(yīng)完畢，所以氫氧根不會有殘留，因此猜想一和猜想二一定不成立；

故填：；猜想一、猜想二。

實驗探究2：加入稀鹽酸將所有的此時不會引入硫酸根，同時加入足量稀鹽酸（或稀硝酸)，可以將碳酸鈉全部反應(yīng)完畢，生成了二氧化碳氣體，有氣泡產(chǎn)生，即證明了碳酸鈉的存在又將碳酸鈉全部消耗完畢，再加入硝酸鋇產(chǎn)生沉淀，則是硫酸鈉與硝酸鋇生成了硫酸鋇沉淀，證明了硫酸鈉的存在；

故填：足量稀鹽酸；有氣泡產(chǎn)生和白色沉淀生成。

表達與交流：

硫酸鈉與碳酸鈉都與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，剩余溶質(zhì)為氫氧化鈉，不引入其他新的雜質(zhì)，因此可以加入適量的氫氧化鋇，得到溶質(zhì)只有氫氧化鈉，制得純凈的氫氧化鈉固體；

故填：氫氧化鋇。