Question

【題目】下圖是某同學(xué)所在化學(xué)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，他們在探究稀硫酸的某些化學(xué)性質(zhì)，請回答下列問題：（如圖）

請寫出右邊試管中發(fā)生的反應(yīng)方程式：_____。左邊試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。甲乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，將左邊試管過濾后的濾液和右邊試管實(shí)驗(yàn)后的溶液倒入同一只燒杯中，觀察到有白色沉淀生成，由此可知左邊試管中溶質(zhì)為_____，將燒杯中的沉淀濾去，得到濾液。

（提出問題）燒杯中濾液的溶質(zhì)中離子除了Na和NO3-外，甲同學(xué)的猜想：OH-、SO42-

乙同學(xué)的猜想：OH-、Ba2

丙同學(xué)的猜想：H+、Ba2

還含有哪些離子？_________

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）丙同學(xué)為了驗(yàn)證自己的猜想，取燒杯中的溶液少許于試管中，向其中加入少量的硫酸鈉溶液，觀察到產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象，于是得出結(jié)論：自己的猜想正確，甲的猜想不正確。乙同學(xué)認(rèn)為丙得出的結(jié)論不正確。請對丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象做出評價(jià)_____。

乙同學(xué)進(jìn)行了自己的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，取少量燒杯中的溶液于試管中，向其中滴加硫酸銅溶液，觀察到有白色和藍(lán)色沉淀的現(xiàn)象，于是得出結(jié)論：其溶質(zhì)中的離子成分是_____。

（反思與總結(jié)）乙、丙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)所選用的試劑不同，得出結(jié)論也不相同，由兩位同學(xué)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出：在驗(yàn)證猜想的溶液中溶質(zhì)離子成分時(shí)，所選試劑要求是_____就能一次性驗(yàn)證溶質(zhì)離子成分。

Answer 1

【答案】 無色溶液中產(chǎn)生白色沉淀 Ba（NO3）2，HNO3 H+、SO42- 不正確，加入硫酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，只能證明含有鋇離子，無法證明是否含有氫離子，所以丙同學(xué)猜想正確不成立。 OH-，Ba2+，Na+，NO3- 所加試劑與待測離子均發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生明顯不同的現(xiàn)象

【解析】

左邊試管中硫酸與硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇的白色沉淀，故現(xiàn)象為有白色沉底生成，右邊試管中氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。甲乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，將左邊試管過濾后的濾液和右邊試管實(shí)驗(yàn)后的溶液倒入同一只燒杯中，燒杯中觀察到有白色沉淀生成，只能是硫酸根與鋇離子生成沉淀，故左邊試管中既有剩余的硝酸鋇又有反應(yīng)生成的硝酸；

[提出問題]

燒杯中有白色沉淀，硫酸根離子與鋇離子不能同時(shí)存在，反應(yīng)后可能是氫氧化鈉和硫酸鈉過量，或氫氧化鈉和硝酸鋇過量，或硝酸和硝酸鋇過量，還可能是硫酸和硫酸鈉過量，即為H+、SO42-；

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]

丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明溶液中含有鋇離子，不能證明是否含氫離子，故有片面性；

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中硫酸根與鋇離子生成硫酸鋇沉淀，銅離子與氫氧根離子生成氫氧化銅的藍(lán)色沉淀，說明溶質(zhì)中的離子含有OH-、Ba2+；所以其溶質(zhì)中的離子成分是Na+、NO3-、OH-、Ba2+；

[反思與總結(jié)]

乙同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所選試劑既能鑒別出氫氧根離子又能鑒別出鋇離子，所以在驗(yàn)證猜想的溶液中溶質(zhì)離子成分時(shí)，所選試劑要求是與可能存在的離子都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且產(chǎn)生不同的現(xiàn)象就能一次性驗(yàn)證溶質(zhì)離子成分。