Question

為了確定某含雜質的硝酸溶液中所含雜質的成分，某同學設計了如下實驗：

請回答下列問題：
（1）I，Ⅱ為________操作．
（2）經(jīng)分析，原溶液中的雜質可能由一種或幾種物質組成．雜質的成分可能是（有幾種寫幾種）：
①若原溶液中的雜質由一種物質組成，則該雜質是________；
②若原溶液中的雜質由兩種物質組成，則該雜質是________；
③若原溶液中的雜質由三種物質組成，則該雜質是________．

Answer 1

解：（1）由于操作后得到的都是固體和液體，符合過濾操作的概念和特點，因此實驗中的操作是過濾．
（2）由A與稀硝酸作用，A不溶解；A是由原溶液與硝酸銀溶液反應生成的，根據(jù)質量守恒定律可以確定原溶液中一定含有氯離子；由B于碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣和硝酸鈉，B是由原溶液與硝酸銀溶液反應生成的，根據(jù)質量守恒定律可以確定原溶液中一定含有鈣離子；由原溶液中存在硝酸，說明原溶液中一定沒有碳酸根離子．
通過上述分析可知原溶液中一定含有鈣離子和氯離子，可能含有鈉離子和硝酸根離子．因此組成雜質的物質最多有四種，即：CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃．根據(jù)題設條件和這一推論，結合新的要求，可以得出如下答案：
①只含一種雜質時，該雜質一定是由鈣離子和氯離子構成的氯化鈣．
②雜質由兩種物質組成時，只要兩物質中含有鈣離子和氯離子且離子間不發(fā)生反應時的組成均為本題的答案，即：CaCl₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂或CaCl₂、NaNO₃或Ca（NO₃）₂、NaCl．
雜質由三種物質組成時，只要三物質中含有鈣離子和氯離子且離子間不發(fā)生反應時的組成均為本題的答案，即：CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaNO₃或CaCl₂、NaNO₃、NaCl或Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃．
故答案為：
（1）過濾；
（2）①CaCl₂；
②CaCl₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂或CaCl₂、NaNO₃或Ca（NO₃）₂、NaCl；
③CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaCl或CaCl₂、Ca（NO₃）₂、NaNO₃或CaCl₂、NaNO₃、NaCl或Ca（NO₃）₂、NaCl、NaNO₃；
分析：根據(jù)題設條件，按步分析，邏輯推理，層層推進，“對號入座”，得出結論．
解題時注意：（1）思維過程展示注意邏輯性；（2）發(fā)散性結論（幾種可能組合）按序排列分析，防止遺漏或重復；（3）表述要清楚．
點評：本題主要考查過濾操作、酸堿鹽的溶解性、酸堿鹽之間的反應規(guī)律、氯離子的鑒定、鈣離子的確定和物質的組成和構成等方面的知識，難度較大．