Question

5．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件”，做了兩個實驗：CuSO₄溶液分別與NaOH溶液、BaCl₂溶液反應(yīng)．實驗結(jié)束后將兩實驗中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中，充分混合后過濾，得到濾液呈無色．
（1）寫出廢液混合后使濾液變無色時一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式：CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaCl．
（2）用pH試紙測定濾液的 pH=7．
（3）該小組的同學(xué)對濾液中溶質(zhì)的成分繼續(xù)進行了如下探究實驗：
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：NaCl；猜想ⅡNaCl、BaCl₂；猜想ⅢNaCl、Na₂SO₄．
【實驗探究】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗①：取少量濾液于試管中，加入適量的純堿溶液，振蕩．	無明顯現(xiàn)象	猜想Ⅱ不成立
實驗②取少量濾液于試管中，滴加適量的BaCl2溶液（寫溶質(zhì)的化學(xué)式），振蕩．	產(chǎn)生白色沉淀	猜想Ⅲ成立

【交流拓展】要使藍色溶液變成無色，還可以用不同于上述原理的方法，即在藍色溶液中加入足量的鋅．

Answer 1

分析 （1）堿、鹽，鹽、鹽反應(yīng)時反應(yīng)物均須可溶，第一個反應(yīng)：CuSO₄溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉溶液，第二個反應(yīng)：CuSO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化銅，反應(yīng)后廢液中一定有氯化銅，廢液混合后過濾所得濾液為無色，說明第一個反應(yīng)中NaOH溶液過量，將氯化銅反應(yīng)消耗完；
（2）滴入 紫色石蕊試液，石蕊溶液仍為紫色，說明溶液顯中性；
【作出猜想】最終濾液無色，說明溶液中一定不含銅離子，濾液呈中性，說明氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，生成氯化鈉，第一個反應(yīng)生成硫酸鈉溶液，所以濾液中的溶質(zhì)可能是氯化鈉和硫酸鈉；
若第二個反應(yīng)中氯化鋇過量，則其廢液中有氯化鋇、氯化銅，若氯化鋇與第一個反應(yīng)生成的硫酸鈉恰好反應(yīng)，氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，則濾液中溶質(zhì)為氯化鈉；
若第二個反應(yīng)中氯化鋇過量，則其廢液中有氯化鋇、氯化銅，若氯化鋇與第一個反應(yīng)生成的硫酸鈉反應(yīng)后有剩余，氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，則濾液中溶質(zhì)為氯化鈉和氯化鋇，再結(jié)合實驗操作的現(xiàn)象和結(jié)論分析猜想的內(nèi)容；
【實驗探究】實驗①：取少量濾液于試管中，加入適量的純堿溶液，無現(xiàn)象，說明濾液中無鋇離子，則猜想Ⅱ是NaCl、BaCl₂；
加入某物質(zhì)能產(chǎn)生白色沉淀且最后溶液能使酚酞變紅，說明是加入的堿性溶液，能與堿反應(yīng)生成沉淀的是硫酸鈉，所以猜想Ⅲ是NaCl、Na₂SO₄，硫酸鈉可與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，據(jù)此分析解答；
【交流拓展】據(jù)前面的金屬可將排在其后面的金屬從其鹽溶液中置換出來進行回答

解答 解：（1）第一個反應(yīng)：CuSO₄溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉溶液，第二個反應(yīng)：CuSO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化銅，反應(yīng)后廢液中一定有氯化銅和硫酸鈉，廢液混合后過濾所得濾液為無色，說明第一個反應(yīng)中NaOH溶液過量，與氯化銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，方程式是CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaCl；
【作出猜想】最終濾液無色，說明溶液中一定不含銅離子，濾液呈中性，說明氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，生成氯化鈉，第一個反應(yīng)生成硫酸鈉溶液，所以濾液中的溶質(zhì)可能是氯化鈉和硫酸鈉；
若第二個反應(yīng)中氯化鋇過量，則其廢液中有氯化鋇、氯化銅，若氯化鋇與第一個反應(yīng)生成的硫酸鈉恰好反應(yīng)，氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，則濾液中溶質(zhì)為氯化鈉；
若第二個反應(yīng)中氯化鋇過量，則其廢液中有氯化鋇、氯化銅，若氯化鋇與第一個反應(yīng)生成的硫酸鈉反應(yīng)后仍有剩余，氫氧化鈉與氯化銅恰好反應(yīng)，則濾液中溶質(zhì)為氯化鈉和氯化鋇；
實驗①：取少量濾液于試管中，加入適量的純堿溶液，無現(xiàn)象，說明濾液中無鋇離子，因為碳酸鈉可與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，與氯化鈉、硫酸鈉不反應(yīng)，則猜想Ⅱ是NaCl、BaCl₂；
加入氯化鋇可以與硫酸鈉，說明是加入的堿性溶液，反應(yīng)生成白色的硫酸鋇沉淀，所以猜想Ⅲ是NaCl、Na₂SO₄，猜想Ⅰ是NaCl；
【實驗探究】硫酸鈉可與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，所以實驗②可取少量濾液于試管中，加入適量的氫氧化鋇溶液，振蕩；
【交流拓展】鋅排在銅前面，且反應(yīng)后溶液為無色，故可選鋅，鋁、鎂也可；
故答案為：（1）CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaCl；
【作出猜想】NaCl；NaCl、BaCl₂；NaCl、Na₂SO₄；
【實驗探究】適量的BaCl₂；
【反思拓展】足量的鋅（合理均可）．

點評 本題主要考查了酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，復(fù)分解反應(yīng)條件的應(yīng)用，以及應(yīng)用知識分析和解決問題的能力，有一定難度，要依據(jù)物質(zhì)間的反應(yīng)細心分析解答．