Question

【題目】HQ中學化學興趣小組同學用四種方法區(qū)分氯化鋇和氫氧化鋇溶液。

（提出問題）如何用四種方法區(qū)分氯化鋇溶液和氫氧化鋇溶液?

（實驗設計）取8支試管分為以下四組為：A組、B組、C組、D組，每組兩支試管①②；A組試管中分別滴加酚酞溶液；B組試管中分別滴加氯化鐵溶液；C組試管中通入二氧化碳氣體；D組試管滴加稀硫酸。

分組如圖：

通過上述實驗觀察和分析，回答下列問題：

（1）（實驗觀察與分析）若在C組的①試管中觀察到溶液中產(chǎn)生白色沉淀這一明顯實驗現(xiàn)象，則可確定B組中①試管內(nèi)發(fā)生反應的方程式：________;

（2）（實驗探究1）實驗結(jié)束后，小組同學將A組與D組的廢液倒入同一個廢液缸中混合后過濾，得到無色濾液，在過濾操作中需要的用品除了帶鐵圈的鐵架臺以外還需要________，然后對所得濾液中離子的組成進行探究。

（3）（猜想與假設）猜想1：Cl-、H+

猜想2：Cl-、Ba2+

猜想3：Cl-、H+、SO42-

猜想4：Cl-、H+、Ba2+；

（設計實驗）為了確定離子組成，小紅同學取無色濾液于試管中向其中加入少量碳酸鈉溶液，只觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，于是他得出結(jié)論：無色濾液中的離子組成一定為Cl-、H+或Cl-、H+、SO42-中的一種。

請你對他的說法進行評價：________。

經(jīng)過分析小紅的實驗，小橋取小紅實驗后的廢液同時還選用碳酸鈉溶液，最終確定出了離子的組成為上述四種猜想中的一種，他的實驗方法是：________。

（4）（反思與歸納）歸納一：分析上述區(qū)分物質(zhì)方法時，我們可以歸納出如果溶液中的兩種物質(zhì)都含有相同的離子則可以加入合理的試劑只需驗證________，就可以將兩種物質(zhì)做出區(qū)分：所以鑒別不同物質(zhì)的原則是依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異設計實驗，且實驗中還要________；

歸納二：驗證溶液中離子成分時，若加入的試劑與兩種離子都能反應時則需要考慮________，此時藥品的用量也可能會對實驗結(jié)論的判斷產(chǎn)生影響。

Answer 1

【答案】2FeCl3+3Ba(OH)2=2Fe(OH)3↓+3BaCl2 漏斗、燒杯、玻璃棒、濾紙 不正確，向濾液中加入少量碳酸鈉溶液，只觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡，只能說明溶液中含有氫離子，但也無法確定鋇離子是否存在，若溶液中的離子組成為Cl-、H+、Ba2+時，加入少量碳酸鈉溶液，碳酸鈉先與氫離子反應而被耗盡，沒有與鋇離子反應也會產(chǎn)生上述現(xiàn)象，所以他的結(jié)論不正確 繼續(xù)加入碳酸鈉溶液至過量，(觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡，)而后溶液中出現(xiàn)白色沉淀，確定離子組成為Cl-、H+、Ba2+ 兩物質(zhì)中的不同離子 產(chǎn)生不同的明顯的實驗現(xiàn)象(或分別產(chǎn)生明顯唯一的實驗現(xiàn)象) 反應的先后順序

【解析】

氫氧化鋇與二氧化碳反應生成碳酸鋇沉淀和水，氯化鐵與氫氧化鋇反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鋇，氯化鋇與硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸。

（1）若在C組的①試管中觀察到溶液中產(chǎn)生白色沉淀這一明顯實驗現(xiàn)象，證明①是氫氧化鋇溶液，氫氧化鋇與二氧化碳反應生成碳酸鋇沉淀和水，則B組中①試管內(nèi)發(fā)生反應為氯化鐵與氫氧化鋇反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鋇，反應的化學方程式為2FeCl3+3Ba(OH)2=2Fe(OH)3↓+3BaCl2。

（2）在過濾操作中需要的用品除了帶鐵圈的鐵架臺以外還需要漏斗、燒杯、玻璃棒、濾紙，然后對所得濾液中離子的組成進行探究。

（3）[設計實驗]碳酸根離子和氫離子生成二氧化碳和水，氯化鋇與硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，故他的說法不正確，向濾液中加入少量碳酸鈉溶液，只觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡，只能說明溶液中含有氫離子，但也無法確定鋇離子是否存在，氯化鋇與硫酸反應，生成硫酸鋇沉淀和鹽酸。若溶液中的離子組成為Cl-、H+、Ba2+時，加入少量碳酸鈉溶液，碳酸鈉先與氫離子反應而被耗盡，沒有與鋇離子反應也會產(chǎn)生上述現(xiàn)象，故他的結(jié)論不正確。

碳酸根離子與鋇離子生成碳酸鋇沉淀，故實驗方法是繼續(xù)加入碳酸鈉溶液至過量，(觀察到溶液中產(chǎn)生氣泡，)而后溶液中出現(xiàn)白色沉淀，碳酸根離子與鋇離子結(jié)合生成碳酸鋇沉淀，確定離子組成為Cl-、H+、Ba2+。

（4）歸納一：區(qū)分物質(zhì)方法時，如果溶液中的兩種物質(zhì)都含有相同的離子則可以加入合理的試劑只需驗證兩物質(zhì)中的不同離子，就可以將兩種物質(zhì)做出區(qū)分：鑒別不同物質(zhì)的原則是依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的差異設計實驗，且實驗中還要產(chǎn)生不同的明顯的實驗現(xiàn)象(或分別產(chǎn)生明顯唯一的實驗現(xiàn)象)。

歸納二：驗證溶液中離子成分時，若加入的試劑與兩種離子都能反應時則需要考慮反應的先后順序，此時藥品的用量也可能會對實驗結(jié)論的判斷產(chǎn)生影響。