Question

某混合溶液可能含Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl、NaNO₃中的一种或几种溶质，为验证其组成，实验如下：

（1）混合溶液的溶质中一定有    ，一定没有    ，可能有    ．
（2）第②步的反应方程式    ．
（3）如果把第①步所加试剂改为“过量BaCl₂溶液”，不能验证的物质是    ，原因是    ．
（4）只改变上述三步骤中所用三种试剂的滴加顺序，也可得到同样的验证结论，则这三种试剂滴加的顺序依次为    （填写化学式）

Answer

这是一道混合物成分的推断题，在跟定的四种物质中含有硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子和硝酸根离子，其阳离子相同，所以就是硫酸根离子和碳酸根离子氯离子硝酸根离子的检验，在检验过程中要注意检验时对离子的检验顺序，如硫酸根和氯离子，由于加入可溶性银盐时都能够产生沉淀，所以在检验氯离子之前一定要排除硫酸根离子的存在，所以要先检验硫酸根离子并排除掉硫酸根离子，这样后续实验才能够进行．另外就是要注意试剂的加入的量要考虑在检验的同时是否需要排除对后续的实验是否会有干扰，当干扰时加入试剂就要相对过量．如加入钡离子让硫酸根离子或者碳酸根离子沉淀时，由于后面会向溶液滴加可溶性银盐进行氯离子的检验，所以要保证可能存在的硫酸根离子和碳酸根离子的完全沉淀，所以加入的试剂硝酸钡就是过量的．
【解析】
某混合溶液可能含Na2SO4、Na2CO3、NaCl、NaNO3中的一种或几种溶质．这个前提是我们分析问题时一定要始终考虑到的．
  当加入过量Ba（NO3）2溶液时，给定物质中的碳酸根离子和硫酸根离子都会与之反应生成沉淀，即Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3，Ba（NO3）2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3．此时无法下结论到底是硫酸根离子存在还是碳酸根离子存在，或者两者都有，所以就向沉淀中加入过量的稀硝酸，由于BaCO3+2HNO3═Ba（NO3）2+H2O+CO2↑，而BaSO4却不和稀硝酸反应，所以当加入过量稀硝酸而沉淀完全溶解时证明该沉淀为BaCO3，而没有BaSO4，同时也说明原混合物中含有Na2CO3，而不含Na2SO4．
  当向加入了过量的Ba（NO3）2溶液中得到的清液中加入AgNO3时，产生了白色沉淀，所以该沉淀应该是AgCl，故可知原物质中含有NaCl．这样对于是否含有NaNO3无从判断．
  如果第一步中把为检验碳酸根离子和硫酸根离子而加入的Ba（NO3）2溶液改为BaCl2溶液，无论是否是过量，由于在鉴定过程中引入了氯离子，导致后面无法再对原混合物中是否含有NaCl做出准确的结论，所以在选用试剂时一定要注意离子检验的彼此干扰．
   当然对于以上四种物质的检验，也可以有不同的方法，不同的试剂．若选用以上的三种试剂，我们也可以采取不同的顺序来实现鉴别的目的（不是所有实验都能够）．在检验是否含有碳酸根离子时我们可以先加稀硝酸，通过是否有气体生成来判断碳酸根离子的有无，之后再加入过量的Ba（NO3）2溶液（这时因为还需要考虑氯离子的检验，所以依然要强调是过量的，防止若存在硫酸根离子，就会对氯离子的检验造成干扰），通过是否产生沉淀来判断是否存在Na2SO4．最后加入AgNO3溶液来判断是否存在NaCl．所以可以采取先后加入HNO3、Ba（NO3）2和AgNO3的方法来实现物质的推断．
故填：（1）Na2CO3、NaCl，Na2SO4，NaNO3
（2）BaCO3+2HNO3═Ba（NO3）2+H2O+CO2↑
（3）NaCl，因为加入的氯化钡中的氯离子对NaCl中氯离子的检验造成了干扰
（4）HNO3、Ba（NO3）2、AgNO3