联招化学·工艺流程：滤渣洗涤与沉淀洗净的检验

题目性质：自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题，非真题原文，未取自任何题库、教辅或试卷；解析与采分点为教研整理，非官方评分标准。

一、考点定位与做题顺序

先立一条判据：检验「是否洗净」，检验的必须是母液里大量存在、且容易检出的那种离子，而不是目标沉淀本身的成分。因为洗涤要除掉的是附着在滤渣表面的可溶性母液；母液被洗没了，这种离子就检不到了。取样位置也固定：取最后一次洗涤液（不是滤液、不是第一次洗涤液）。

答题三句话模板：①取——取少量最后一次洗涤液于试管中；②加——加某试剂（必要时先酸化排除干扰）；③判——若无某现象，则已洗净；若有，则未洗净、需继续洗涤。下面装置、试剂与数据为自编示意设定，检出限与稀释比例为理想化示意，不代表真实分析参数。

二、题目呈现

题目

用 BaCl₂ 溶液沉淀某含 SO₄²⁻ 的溶液，过滤得 BaSO₄ 沉淀（BaCl₂ 略过量，反应同时生成 NaCl）。
(1) 写出生成沉淀的离子方程式，并说明滤渣表面附着的母液中主要含哪些离子；
(2) 写出洗涤沉淀的规范操作；
(3) 设计实验检验沉淀是否已洗净：写出取样、试剂、现象与判断，并写出检验反应的离子方程式。说明为什么检验 Cl⁻ 而不检验 SO₄²⁻ 或 Ba²⁺。

补充问

(4) 自编示意的理想洗涤模型：设每次过滤后滤渣中残留母液 V₀ = 1.0 mL，每次加蒸馏水 V = 9.0 mL 并充分混匀后滤干（即每次稀释到 10 倍）。问洗涤 3 次后，残留母液中杂质离子的浓度约为初始的几分之几？据此说明「少量多次」为什么优于「一次用大量水」。
(5) 若沉淀未洗净就干燥称量，对产品质量与纯度判断有何影响？

三、分步解析

(1) 沉淀与母液成分　离子方程式：Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓。
母液中的主要离子：由于 BaCl₂ 略过量，且反应生成 NaCl，故滤渣表面附着的母液主要含 Cl⁻、Na⁺ 以及过量的 Ba²⁺；SO₄²⁻ 已被沉淀完全，几乎不剩。
推论：洗涤要除掉的就是这些可溶盐，其中 Cl⁻ 含量最高、来源两处（过量 BaCl₂ 与生成的 NaCl）、且检验最方便，因此是首选的「指示离子」。
采分点：离子方程式 2 分（配平、沉淀符号）、列出三种离子各 1 分、指出 SO₄²⁻ 已沉淀完全 1 分。

(2) 洗涤操作　规范表述：待过滤完成后，沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，让水自然流下（不可用玻璃棒搅拌、不可抽滤强行冲下），待水流尽后重复 2～3 次；每次用量宜少。
为什么不能搅拌：搅拌可能戳破滤纸、使沉淀透滤或混入滤纸纤维；为什么要浸没：只有全部沉淀表面都接触到洗涤液，附着的母液才能被置换出来；为什么自然流下：保证洗涤液与沉淀有足够接触时间。
采分点：沿玻璃棒 1 分、浸没沉淀 1 分、自然流下 1 分、重复 2~3 次 1 分、不搅拌 1 分、少量 1 分。

(3) 洗净检验　操作与判断（三句话模板）：取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，先滴加稀 HNO₃ 酸化，再滴加 AgNO₃ 溶液；若无白色沉淀生成，说明已洗净；若出现白色沉淀，说明仍有 Cl⁻ 残留，需继续洗涤。
离子方程式：Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓。
为什么先酸化：稀 HNO₃ 可排除 CO₃²⁻ 等可能与 Ag⁺ 生成沉淀的干扰离子（Ag₂CO₃ 也难溶），且不会引入 Cl⁻（绝不能用盐酸酸化，会自带 Cl⁻ 造成假阳性）。
为什么检 Cl⁻ 而不检 SO₄²⁻：SO₄²⁻ 已被 Ba²⁺ 沉淀完全，母液中几乎不存在，检出与否都不能反映母液是否被洗掉；检它会出现「未洗净却显示干净」的假阴性。
为什么不首选 Ba²⁺：Ba²⁺ 虽也可用稀 H₂SO₄／Na₂SO₄ 检验（Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓），但会引入新的 SO₄²⁻，且若洗涤液里残留的 Ba²⁺ 本就少，灵敏度不如 Cl⁻；Cl⁻ 浓度最高、现象最明显，故优先。补充：若题目所给沉淀反应中过量的是另一种试剂，指示离子应随之改选——判据永远是「母液中大量存在、易检、不与沉淀成分混淆」，不能死记 Cl⁻。
采分点：取样位置 1 分、酸化 1 分、AgNO₃ 1 分、现象与判断 2 分、离子方程式 1 分、三个「为什么」各 1 分。

(4) 洗涤效率　每次加 9.0 mL 水后总体积 = V₀ + V = 1.0 + 9.0 = 10.0 mL，稀释倍数 = 10.0/1.0 = 10；滤干后仍残留 1.0 mL，故每洗一次，残留杂质浓度降为原来的 1/10。
洗 3 次后残留比例 = (1/10)³ = 1/1000，即约为初始浓度的 0.1%。
「少量多次」为什么更好：若把 27.0 mL 水一次加入（总量与三次 9.0 mL 相同），稀释倍数 = (1.0+27.0)/1.0 = 28，残留比例为 1/28 ≈ 3.6%，远差于 1/1000。原因：每次「滤干再加水」都把已稀释的母液排走大半，稀释效果按倍数连乘；一次加水只稀释一次，母液中的杂质大部分仍留在滤渣里。
模型边界（必须写明）：该计算基于「每次充分混匀、滤干后残留体积恒为 V₀、杂质不吸附不溶解」的理想完全混合模型，属自编示意计算，用于说明趋势；实际洗涤还受沉淀吸附、溶解度与滤饼结构影响，不能当成真实工艺收率。
采分点：稀释倍数 1 分、1/1000 1 分、一次加水的 1/28 1 分、连乘机制 2 分、模型边界说明 1 分。

(5) 未洗净的后果　未洗净时，滤渣表面残留的 NaCl、过量 BaCl₂ 等可溶性盐在干燥后留在固体中：① 称得的「产品质量」偏高（把可溶性盐也算进去了）；② 由此按该质量计算的产率／纯度会虚高（实际 BaSO₄ 的量没变，分母或分子被污染）；③ 若以该固体作后续实验，残留 Cl⁻、Ba²⁺ 还可能干扰后续检验或反应。
改进：继续洗涤至最后一次洗涤液检不出 Cl⁻，再干燥称量；必要时重结晶或再溶解—再沉淀。
采分点：质量偏高 1 分、纯度/产率虚高 1 分、后续干扰 1 分、改进 1 分。

四、采分点对照

五、高频易错点

• 取「滤液」或「第一次洗涤液」检验，而不是最后一次洗涤液。
• 用盐酸酸化后再加 AgNO₃——盐酸自带 Cl⁻，必然出现白色沉淀，结论全反。
• 检 SO₄²⁻ 或检沉淀本身的成分，出现「未洗净却判干净」的假阴性。
• 现象判断写反：写成「出现白色沉淀说明已洗净」。
• 洗涤操作写成「用大量水一次冲洗」或「用玻璃棒搅拌」，漏掉少量多次与自然流下。

六、小结与自查清单

• □ 先列出母液里到底有哪些可溶离子，再挑含量最高、最好检的当指示离子。
• □ 答题按「取—加—判」三句话写，现象判断用「无……即已洗净」。
• □ 酸化试剂不能含被检离子（检 Cl⁻ 禁用盐酸）。
• □ 洗涤操作写全：沿玻璃棒、浸没、自然流下、重复 2~3 次、不搅拌。
• □ 定量示意题注明理想模型假设，别把示意比例当真实工艺参数。

洗净检验看着是背一句话，其实考的是「你知道母液里有什么」：BaCl₂ 过量、又生成了 NaCl，所以要检的是 Cl⁻；SO₄²⁻ 早被沉完了，检它只会得到假阴性。取末次洗液、酸化、加 AgNO₃、无沉淀即洗净——四步一步不能少。本题试剂、体积与稀释比例均为自编示意设定，不代表真实分析参数或工业工艺。