Question

【題目】同學(xué)們利用“硫酸、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質(zhì)的溶液進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，完成下列各問：

【實驗探究】

（1）A、B、C、D四組同學(xué)分別進(jìn)行了下列實驗

寫出下列的兩個化學(xué)方程式：

①A中的反應(yīng) 。

②D中的反應(yīng) 。

【挖掘?qū)嵸|(zhì)】

下圖是A組反應(yīng)的微觀過程示意圖該化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)可以表示為H＋＋OH－＝H2O

【實踐運用】

完成試驗后，四組同學(xué)將廢液倒入同一個燒杯中，再將廢液過濾，得到無色溶液和白色沉淀，用無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色。

（1）①溶液中的白色沉淀一定是 ，理由是 。

（2）廢液中一定不含有的離子是 。

（3）為了驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，我設(shè)計如下實驗進(jìn)行驗證

溶液中可能含有的離子	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
可能含有	②取濾液滴加	現(xiàn)象明顯	含有該離子

Answer 1

【答案】（1）①H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O

②K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3

【實踐運用】（1）硫酸鋇。BaSO4與酸不反應(yīng)，而BaCO3要與酸反應(yīng)

（2）OH－ CO32－

（3）可能含硫酸根離子

溶液中可能有的離子	實驗步驟
①可能含硫酸根離子	②向濾液中加入硝酸鋇（或氯化鋇、氫氧化鋇等）

（二）可能含鋇離子

溶液中可能有的離子	實驗步驟
①可能含鋇離子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸鈉等）溶液

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖示可知：試管A中的稀硫酸能與加入的氫氧化鈉中和反應(yīng)生成鹽和水，化學(xué)方程式為：H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O

②D為碳酸鉀加入硝酸鋇中，二者可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3

【實踐運用】

（1）因題目中的反應(yīng)發(fā)生在硫酸、氫氧化鈉、硝酸鋇和碳酸鉀之間；其中氫氧根離子能和氫離子結(jié)合形成水分子（A中）；碳酸根離子可與氫離子結(jié)合形成水分子和二氧化碳分子（B中）；碳酸根離子也可與鋇離子結(jié)合形成碳酸鋇沉淀（D中）。當(dāng)“廢液中出現(xiàn)白色沉淀”時，該沉淀一定為鋇的沉淀。其中硫酸鋇和碳酸鋇均為沉淀。由于 “加入紫色石蕊試液時，變?yōu)榧t色”，說明溶液呈酸性，即含較多的氫離子。因為碳酸鋇可與酸反應(yīng)，而硫酸鋇不與酸反應(yīng)。所以沉淀只有硫酸鋇。

（2）向溶液中“加入紫色石蕊試液時，變?yōu)榧t色”，說明溶液呈酸性，即含較多的氫離子。由于氫離子能和氫氧根離子結(jié)合形成水分子；可與碳酸根離子結(jié)合形成水分子和二氧化碳分子；所以氫氧根離子和碳酸根離子一定不存在。

（3）根據(jù)題意可知：鈉離子和硝酸根離子未形成沉淀或氣體，所以一定存在于所得的溶液中。結(jié)合上面的分析可知：所得溶液中一定含氫離子、鈉離子和硝酸根離子，一定不含氫氧根離子和碳酸根離子。而在“實踐運用”中所得的沉淀是由硫酸根離子和鋇離子形成的。所以無法確定所得到的溶液中是否含硫酸根離子或鋇離子。即溶液中可能含的離子為硫酸根離子或鋇離子（二者只含其一）。因此，實驗應(yīng)為：

（一）可能含硫酸根離子

溶液中可能有的離子	實驗步驟
①可能含硫酸根離子	②向濾液中加入硝酸鋇（或氯化鋇、氫氧化鋇等）

（二）可能含鋇離子

溶液中可能有的離子	實驗步驟
①可能含鋇離子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸鈉等）溶液