Question

1．實驗方案的設(shè)計是完成實驗探究的重要保證．在化學(xué)學(xué)習(xí)中會有許多問題需通過實驗來解答，請你參與完成下列實驗設(shè)計．
Ⅰ．物質(zhì)的鑒別：有兩瓶失去標(biāo)簽的無色溶液，已知它們是稀鹽酸和稀硫酸，請把它們鑒別開來．【分析】要鑒別稀鹽酸和稀硫酸溶液，從組成上看，它們都含有相同的H⁺（或氫離子），實質(zhì)上就是要把Cl^-和SO₄^2-鑒別開來，而SO₄^2-能與Ba²⁺結(jié)合生成BaSO₄（填化學(xué)式）沉淀，Cl^-不能與之結(jié)合產(chǎn)生沉淀．因此可選擇一種含有Ba²⁺的溶液當(dāng)作鑒別試劑．【設(shè)計方案】

實驗步驟	預(yù)測實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣：分別取兩種溶液少 量于兩支試管中 操作：分別向兩支試管中 滴加BaCl2溶液	若試管中無明顯現(xiàn)象	則原溶液為稀鹽酸
	若試管中有白色沉淀	則原溶液為稀硫酸

寫出該方案中所涉及到的一個化學(xué)反應(yīng)方程式H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl．【小結(jié)】物質(zhì)鑒別時，首先要分析物質(zhì)或其組成離子的性質(zhì)，然后依據(jù)性質(zhì)選擇鑒別試劑，最后通過反應(yīng)后產(chǎn)生不同的現(xiàn)象來達(dá)到鑒別目的．
Ⅱ．物質(zhì)的檢驗：某白色固體A可能含有碳酸鈉、硝酸鋇（水溶液呈中性）、氫氧化鈉中的一種或幾種，進(jìn)行如圖所示實驗：
（1）上述實驗中，操作I是過濾．根據(jù)上述實驗分析，一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃，C中一定含有的溶質(zhì)是NaNO₃．
（2）為進(jìn)一步確定固體A中可能存在的物質(zhì)，對濾液C進(jìn)行實驗，完成如下設(shè)計方案．

實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟①：取少量濾液C于試管中，加入足量的BaCl2溶液，靜置．	有白色沉淀生成	A中還含有 氫氧化鈉
步驟②：過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液	酚酞溶液變紅

Answer 1

分析 Ⅰ．【分析】要鑒別稀鹽酸和稀硫酸溶液，考慮Cl^-和SO₄^2-的鑒別需要選擇一種含有Ba²⁺的溶液當(dāng)作鑒別試劑．
【設(shè)計方案】考慮氯化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和現(xiàn)象；
【小結(jié)】物質(zhì)鑒別時，首先要分析物質(zhì)或其組成離子的性質(zhì)，然后依據(jù)性質(zhì)選擇鑒別試劑，最后通過反應(yīng)后產(chǎn)生不同的現(xiàn)象來達(dá)到鑒別目的．
Ⅱ．物質(zhì)的檢驗：（1）考慮硝酸鋇溶液與碳酸鈉溶液的反應(yīng)，進(jìn)行分析一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（2）為進(jìn)一步確定固體A中可能存在的物質(zhì)，對濾液C進(jìn)行實驗，考慮先除掉碳酸根離子，再進(jìn)行氫氧化鈉的驗證．

解答 解：
Ⅰ．物質(zhì)的鑒別：有兩瓶失去標(biāo)簽的無色溶液，已知它們是稀鹽酸和稀硫酸，進(jìn)行鑒別．
【分析】要鑒別稀鹽酸和稀硫酸溶液，從組成上看，它們都含有相同的H⁺（或氫離子），實質(zhì)上就是要把Cl^-和SO₄^2-鑒別開來，而SO₄^2-能與Ba²⁺結(jié)合生成BaSO₄沉淀，Cl^-不能與之結(jié)合產(chǎn)生沉淀．因此可選擇一種含有Ba²⁺的溶液當(dāng)作鑒別試劑．
【設(shè)計方案】

實驗步驟	預(yù)測實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣：分別取兩種溶液少 量于兩支試管中 操作：分別向兩支試管中 滴加BaCl2溶液	若試管中無明顯現(xiàn)象	則原溶液為稀鹽酸
	若試管中有白色沉淀	則原溶液為稀硫酸

則該方案中所涉及到氯化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)，故其中一個化學(xué)反應(yīng)方程式為：H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl．
【小結(jié)】物質(zhì)鑒別時，首先要分析物質(zhì)或其組成離子的性質(zhì)，然后依據(jù)性質(zhì)選擇鑒別試劑，最后通過反應(yīng)后產(chǎn)生不同的現(xiàn)象來達(dá)到鑒別目的．
Ⅱ．物質(zhì)的檢驗：某白色固體A可能含有碳酸鈉、硝酸鋇（水溶液呈中性）、氫氧化鈉中的一種或幾種，進(jìn)行如圖所示實驗：
（1）上述實驗中，操作I是過濾．根據(jù)上述實驗分析，一定發(fā)生的反應(yīng)為硝酸鋇溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇除掉和硝酸鈉，其化學(xué)方程式為Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃，C中一定含有的溶質(zhì)是NaNO₃．
（2）為進(jìn)一步確定固體A中可能存在的物質(zhì)，對濾液C進(jìn)行實驗，完成如下設(shè)計方案．則：

實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟①：取少量濾液C于試管中，加入足量的BaCl2溶液，靜置．	有白色沉淀生成	A中還含有 氫氧化鈉
步驟②：過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液	酚酞溶液變紅

故答案為：
Ⅰ．物質(zhì)的鑒別：
【分析】H⁺（或氫離子），BaSO₄；
【設(shè)計方案】BaCl₂（或Ba（NO₃）₂或Ba（OH）₂，填物質(zhì)名稱也可）；H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl（其他合理答案均可，但要與所加試劑對應(yīng)）；
【小結(jié)】現(xiàn)象；
Ⅱ．物質(zhì)的檢驗：
（1）過濾；Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃；NaNO₃ （或硝酸鈉）；
（2）步驟①：加入足量的BaCl₂溶液[或CaCl₂溶液或Ba（NO₃）₂溶液或Ca（NO₃）₂溶液…]，靜置；有白色沉淀生成（或無白色沉淀生成）．
步驟②：過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液或硫酸銅溶液或硫酸鎂溶液…（或再繼續(xù)滴加幾滴無色酚酞溶液或硫酸銅溶液或硫酸鎂溶液…）；酚酞溶液變紅（或產(chǎn)生藍(lán)色沉淀、白色沉淀…）．
（說明：注意操作中所加試劑與填寫的現(xiàn)象要一一對應(yīng)，并與結(jié)論相符）

點評 本題有一定難度，在解決鑒別物質(zhì)題時，判斷的依據(jù)是：所選試劑需要與待鑒別的物質(zhì)反應(yīng)并出現(xiàn)明顯不同的現(xiàn)象．