Question

16．某實驗小組的同學(xué)用氫氧化鋇溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鋇溶解加入一定量稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑．因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究．
Ⅰ．探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分
【提出問題】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么？
【猜想】
猜想一：BaCl₂、Ba（OH）₂和HCl；　
猜想二：BaCl₂和Ba（OH）₂；
猜想三：BaCl₂；　
猜想四：BaCl₂和HCl．
根據(jù)所學(xué)知識判斷，猜想一　一定不成立
【查閱資料】氯化鋇溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性
【進(jìn)行實驗】實驗步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩；實驗現(xiàn)象：溶液無明顯變化；
結(jié)論：猜想二不成立．
實驗步驟：取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量實驗現(xiàn)象：先有氣體產(chǎn)生，后產(chǎn)生沉淀；
結(jié)論：猜想三不成立，猜想四成立．
【反思與拓展】
（1）在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的用量；
（2）燒杯中的溶液未經(jīng)處理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蝕鐵質(zhì)下水管（或污染水源）（寫一條即可）．要處理燒杯內(nèi)的溶液，使其溶質(zhì)只含有BaCl₂，應(yīng)向燒杯中加入過量的BaCO₃．
Ⅱ．取10g燒杯中的溶液，向其中逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.25%的碳酸鈉溶液．測得溶液pH與加入的碳酸鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示　
（1）通過如圖可知，當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到2g時，溶液中鹽酸恰好處理完．
（2）原燒杯溶液中氯化鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.4%．

Answer 1

分析 Ⅰ、【猜想】
根據(jù)反應(yīng)的程度進(jìn)行猜想：恰好反應(yīng)、一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余；
氫氧化鋇和鹽酸不能共存；
【進(jìn)行實驗】根據(jù)酚酞遇堿變紅來進(jìn)行解答；
據(jù)碳酸鈉與鹽酸和氯化鋇反應(yīng)的現(xiàn)象解答；
【反思與拓展】
（1）根據(jù)實驗的結(jié)論進(jìn)行發(fā)生反思；
（2）根據(jù)酸會與鐵反應(yīng)進(jìn)行分析．據(jù)除雜的原則分析；
Ⅱ（1）由圖可知，當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到 2g時，溶液中鹽酸恰好處理完，溶液呈中性．
（2）據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)計算．

解答 解：
Ⅰ、【猜想】反應(yīng)可能是恰好反應(yīng)，只有氯化鋇（猜想三）、也可能是一種物質(zhì)完全反應(yīng)，另一種物質(zhì)有剩余，若氫氧化鋇過量，則含有氫氧化鋇和氯化鋇（猜想二）；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鋇（猜想四）；猜想一一定不正確，因鹽酸與氫氧化鋇不能共存．
【進(jìn)行實驗】因為酚酞遇堿會變紅色，而結(jié)論是猜想二不正確，即不含有氫氧化鋇，故觀察到的現(xiàn)象是溶液不變紅色；
取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量，而結(jié)論是猜想三不成立，猜想四成立，故實驗現(xiàn)象：鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，鹽酸消耗掉后，氯化鋇再與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；
結(jié)論：【反思與拓展】
（1）因為反應(yīng)可能是完全反應(yīng)，也可能是其中的一種反應(yīng)物過量，因此在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時，除考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物的用量；
（2）鹽酸會與鐵反應(yīng)而將下水道腐蝕；要處理燒杯內(nèi)的溶液，把鹽酸除去，使其溶質(zhì)只含有BaCl₂，應(yīng)向燒杯中加入過量的BaCO₃，因碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和水、二氧化碳，不會產(chǎn)生新的雜質(zhì)．
Ⅱ（1）由圖可知，當(dāng)碳酸鈉溶液質(zhì)量加到2g時，溶液中鹽酸恰好處理完，溶液呈中性．
（2）解 設(shè)原燒杯溶液中BaCl₂的質(zhì)量為x，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl                                                     
208       106
x    （6g-2g）×13.25%=0.53g
$\frac{208}{x}$=$\frac{106}{0.53g}$
x=1.04g（1分）
原燒杯溶液中氯化鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{1.04g}{10g}$×100%=10.4%
答：原燒杯溶液中氯化鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.4%．
故答案為：【猜想】BaCl₂；猜想一；
【進(jìn)行實驗】溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）；先有氣體產(chǎn)生，后產(chǎn)生沉淀；
【反思與拓展】
反應(yīng)物的用量；腐蝕鐵質(zhì)下水管（或污染水源）；
BaCO₃；
Ⅱ（1）2；
（2）10.4%．

點評 本題考查了酸堿中和反應(yīng)以及實驗設(shè)計的能力．設(shè)計實驗時，可以從反應(yīng)后的產(chǎn)物和其有關(guān)的性質(zhì)著手．