Question

8．同學們利用“硫酸、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質(zhì)的溶液進行探究學習．請你們一起完成下列問題：

【實驗探究】如圖1，A、B、C、D四組同學分別進行了下列實驗
（1）寫出A中反應的化學方程式2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O：
【挖掘實質(zhì)】如圖2是A組反應的微觀過程示意圖．
（2）該反應的實質(zhì)可以用化學符號表示為H⁺+OH^-=H₂O；
【實踐運用】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．
（3）溶液中的白色沉淀一定是硫酸鋇，理由是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．
（4）從反應的試劑可以分析，廢液中一定不含有的離子是OH^-和CO₃^2-．
（5）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可能含有有Ba2+	②取濾液滴加硫酸鈉溶液	現(xiàn)象明顯	含有該離子

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物生成物和條件書寫方程式．
（2）酸堿反應的實質(zhì)是H⁺+OH^-=H₂O．
（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(zhì)的溶液完成實驗后，將所得物質(zhì)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）A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；
（2）A組反應屬于酸堿反應，實質(zhì)是H⁺+OH^-=H₂O；
（3）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(zhì)看，沉淀一定是硫酸鋇；
（4）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；
（5）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(zhì)的溶液完成實驗后，將所得物質(zhì)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）2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）H⁺+OH^-=H₂O；
（3）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，
（4）OH^-和CO₃^2-；
（5）

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．