Question

同學們利用“硫酸、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質的溶液進行探究學習，完成下列各問：
【實驗探究】
（1）A、B、C、D四組同學分別進行了下列實驗

寫出下列的兩個化學方程式：
①A中的反應

 

；
②D中的反應

 

．
【挖掘實質】
如下圖是A組反應的微觀過程示意圖該化學反應的實質可以表示為H⁺+OH^-=H₂O 

【實踐運用】
（1）完成試驗后，四組同學將廢液倒入同一個燒杯中，再將廢液過濾，得到無色溶液和白色沉淀，用無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色．
（2）①溶液中的白色沉淀一定是

 

，理由是

 

．
（3）廢液中一定不含有的離子是

 

．
（4）為了驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，我設計如下實驗進行驗證：

溶液中可能含有離子	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①可能含有	②取濾液滴加	現(xiàn)象明顯	含有該離子

Answer 1

考點：酸堿鹽的應用,中和反應及其應用,鹽的化學性質,常見離子的檢驗方法及現(xiàn)象,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)反應物生成物和條件書寫方程式．
（2）無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色，說明得到無色溶液為酸性，亦說明白色沉淀不能溶于酸．
（3）氫離子與氫氧根離子和碳酸根離子不能共存；
（4）通過上述探究發(fā)現(xiàn)，在溶液中H⁺和OH^-不能大量共存，我還發(fā)現(xiàn)在溶液中Ba²⁺和SO₄^2-也不能大量共存；利用上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．經(jīng)測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子是H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-

解答：解：（1）①A中的反應氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，方程式為2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
②D中的反應碳酸鉀與硝酸鋇反應生成碳酸鋇和硝酸鉀，方程式為：K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
（2）無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色，說明得到無色溶液為酸性，酸過量，亦說明白色沉淀不能溶于酸，由“硫酸、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質看，沉淀一定是硫酸鋇，
（3）由于無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色，說明得到無色溶液為酸性，酸過量，則溶液中一定不能含有氫氧根離子和碳酸根離子；
（4）通過上述探究發(fā)現(xiàn)，在溶液中H⁺和OH^-不能大量共存，我還發(fā)現(xiàn)在溶液中Ba²⁺和SO₄^2-也不能大量共存；利用上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．經(jīng)測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子是H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-

溶液中可能含有的離子	設計實驗驗證（實驗步驟、現(xiàn)象及對應的結論）
可能性一：Ba2+（同時答兩種或兩種以上離子的不得分，下同．）	取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現(xiàn)白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+；若沒有出現(xiàn)白色沉淀，則說明上述溶液中不含有Ba2+．
可能性二：SO42-	取上述溶液少量于試管中，加入少量硝酸鋇溶液．若出現(xiàn)白色沉淀，則說明上述溶液中含有SO42-；若沒有出現(xiàn)白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO42-．

故答案為：（1）①2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
②K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
（2）硫酸鋇；無色溶液滴加紫色石蕊試劑，變?yōu)榧t色，說明得到無色溶液為酸性，酸過量，亦說明白色沉淀不能溶于酸，
（3）OH^-和CO₃^2-；
（4）

溶液中可能含有離子	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①可能含有Ba2+	②取濾液滴加硫酸鈉溶液	現(xiàn)象明顯	含有該離子

點評：本題考查復分解反應及其反應條件．是化學中四大基本反應類型之一．它的概念是兩種化合物互相交換成分，生成兩種新的化合物的反應．沉淀、氣體、水是復分解反應發(fā)生的條件．