Question

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)                      
②D中的反應(yīng)                             
【挖掘?qū)嵸|(zhì)】
下圖是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】
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。
（1）①溶液中的白色沉淀一定是    ，理由是           
（2）廢液中一定不含有的離子是                    
（3）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

溶液中可能含有的離子	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
可能含有	②取濾液滴加	現(xiàn)象明顯	含有該離子

Answer 1

（1）①H₂SO₄+2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O
②K₂CO₃+Ba（NO₃）₂==BaCO₃↓+2KNO₃
【實(shí)踐運(yùn)用】（1）硫酸鋇。BaSO₄與酸不反應(yīng)，而BaCO₃要與酸反應(yīng)
（2） OH^－ CO₃^2－
（3） 可能含硫酸根離子

溶液中可能有的離子	實(shí)驗(yàn)步驟
①可能含硫酸根離子	②向?yàn)V液中加入硝酸鋇（或氯化鋇、氫氧化鋇等）

（二）可能含鋇離子

溶液中可能有的離子	實(shí)驗(yàn)步驟
①可能含鋇離子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸鈉等）溶液

解析試題分析：（1）①根據(jù)圖示可知：試管A中的稀硫酸能與加入的氫氧化鈉中和反應(yīng)生成鹽和水，化學(xué)方程式為：H₂SO₄+2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O
②D為碳酸鉀加入硝酸鋇中，二者可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：K₂CO₃+Ba（NO₃）₂==BaCO₃↓+2KNO₃
【實(shí)踐運(yùn)用】
（1）因題目中的反應(yīng)發(fā)生在硫酸、氫氧化鈉、硝酸鋇和碳酸鉀之間；其中氫氧根離子能和氫離子結(jié)合形成水分子（A中）；碳酸根離子可與氫離子結(jié)合形成水分子和二氧化碳分子（B中）；碳酸根離子也可與鋇離子結(jié)合形成碳酸鋇沉淀（D中）。當(dāng)“廢液中出現(xiàn)白色沉淀”時(shí)，該沉淀一定為鋇的沉淀。其中硫酸鋇和碳酸鋇均為沉淀。由于 “加入紫色石蕊試液時(shí)，變?yōu)榧t色”，說明溶液呈酸性，即含較多的氫離子。因?yàn)樘妓徜^可與酸反應(yīng)，而硫酸鋇不與酸反應(yīng)。所以沉淀只有硫酸鋇。
（2）向溶液中“加入紫色石蕊試液時(shí)，變?yōu)榧t色”，說明溶液呈酸性，即含較多的氫離子。由于氫離子能和氫氧根離子結(jié)合形成水分子；可與碳酸根離子結(jié)合形成水分子和二氧化碳分子；所以氫氧根離子和碳酸根離子一定不存在。
（3）根據(jù)題意可知：鈉離子和硝酸根離子未形成沉淀或氣體，所以一定存在于所得的溶液中。結(jié)合上面的分析可知：所得溶液中一定含氫離子、鈉離子和硝酸根離子，一定不含氫氧根離子和碳酸根離子。而在“實(shí)踐運(yùn)用”中所得的沉淀是由硫酸根離子和鋇離子形成的。所以無法確定所得到的溶液中是否含硫酸根離子或鋇離子。即溶液中可能含的離子為硫酸根離子或鋇離子（二者只含其一）。因此，實(shí)驗(yàn)應(yīng)為：
（一）可能含硫酸根離子

溶液中可能有的離子	實(shí)驗(yàn)步驟
①可能含硫酸根離子	②向?yàn)V液中加入硝酸鋇（或氯化鋇、氫氧化鋇等）

（二）可能含鋇離子

溶液中可能有的離子	實(shí)驗(yàn)步驟
①可能含鋇離子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸鈉等）溶液

考點(diǎn)：復(fù)分解反應(yīng)的運(yùn)用、科學(xué)探究、物質(zhì)成分的推斷、科學(xué)探究