Question

3．同學(xué)們利用“硫酸、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質(zhì)的溶液進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，完成下列各問：
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）A、B、C、D四組同學(xué)分別進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)

寫出下列的兩個(gè)化學(xué)方程式：
①A中的反應(yīng)2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
②D中的反應(yīng)K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃
【挖掘?qū)嵸|(zhì)】
如圖是A組反應(yīng)的微觀過程示意圖該化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可以表示為H⁺+OH^-=H₂O．
【實(shí)踐運(yùn)用】
（1）完成試驗(yàn)后，四組同學(xué)將廢液倒入同一個(gè)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．
（3）廢液中一定不含有的離子是OH^-和CO₃^2-．
（4）為了驗(yàn)證該溶液中可能含有的離子是否存在，我設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：

溶液中可能含有離子	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究】（1）①根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
②根據(jù)碳酸鉀和硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鉀進(jìn)行分析；
【挖掘?qū)嵸|(zhì)】根據(jù)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子反應(yīng)生成水進(jìn)行分析；
【實(shí)踐運(yùn)用】（2）根據(jù)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）根據(jù)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(shí)驗(yàn)后，將所得物質(zhì)混合并過濾，得到一種無色溶液．經(jīng)測(cè)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：【實(shí)驗(yàn)探究】（1）①A中的反應(yīng)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
②D中的反應(yīng)碳酸鉀與硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇和硝酸鉀，化學(xué)方程式為：K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘?qū)嵸|(zhì)】中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，表示為：H⁺+OH^-=H₂O；
【實(shí)踐運(yùn)用】（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(zhì)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(zhì)的溶液完成實(shí)驗(yàn)后，將所得物質(zhì)混合并過濾，得到一種無色溶液．經(jīng)測(cè)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的結(jié)論）
可能性一：Ba2+	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：【實(shí)驗(yàn)探究】（1）①2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
②K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘?qū)嵸|(zhì)】H⁺+OH^-=H₂O；
【實(shí)踐運(yùn)用】（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(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)評(píng) 本題考查復(fù)分解反應(yīng)及其反應(yīng)條件．是化學(xué)中四大基本反應(yīng)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(yīng)．沉淀、氣體、水是復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件．