Question

【题目】同学们利用“硫酸、硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钾”四种物质的溶液进行探究学习，完成下列各问：

【实验探究】

（1）A、B、C、D四组同学分别进行了下列实验

写出下列的两个化学方程式：

①A中的反应

②D中的反应

【挖掘实质】

下图是A组反应的微观过程示意图该化学反应的实质可以表示为H＋＋OH－＝H2O

【实践运用】

完成试验后，四组同学将废液倒入同一个烧杯中，再将废液过滤，得到无色溶液和白色沉淀，用无色溶液滴加紫色石蕊试剂，变为红色。

（1）①溶液中的白色沉淀一定是 ，理由是

（2）废液中一定不含有的离子是

（3）为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在，我设计如下实验进行验证

溶液中可能含有的离子	实验步骤	实验现象	实验结论
可能含有	②取滤液滴加	现象明显	含有该离子

Answer 1

【答案】（1）①H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O

②K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3

【实践运用】（1）硫酸钡。BaSO4与酸不反应，而BaCO3要与酸反应

（2） OH－ CO32－

（3） 可能含硫酸根离子

溶液中可能有的离子	实验步骤
①可能含硫酸根离子	②向滤液中加入硝酸钡（或氯化钡、氢氧化钡等）

（二）可能含钡离子

溶液中可能有的离子	实验步骤
①可能含钡离子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸钠等）溶液

【解析】

试题分析：（1）①根据图示可知：试管A中的稀硫酸能与加入的氢氧化钠中和反应生成盐和水，化学方程式为：H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O

②D为碳酸钾加入硝酸钡中，二者可发生复分解反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾，反应的化学方程式为：K2CO3+Ba（NO3）2==BaCO3↓+2KNO3

【实践运用】

（1）因题目中的反应发生在硫酸、氢氧化钠、硝酸钡和碳酸钾之间；其中氢氧根离子能和氢离子结合形成水分子（A中）；碳酸根离子可与氢离子结合形成水分子和二氧化碳分子（B中）；碳酸根离子也可与钡离子结合形成碳酸钡沉淀（D中）。当“废液中出现白色沉淀”时，该沉淀一定为钡的沉淀。其中硫酸钡和碳酸钡均为沉淀。由于 “加入紫色石蕊试液时，变为红色”，说明溶液呈酸性，即含较多的氢离子。因为碳酸钡可与酸反应，而硫酸钡不与酸反应。所以沉淀只有硫酸钡。

（2）向溶液中“加入紫色石蕊试液时，变为红色”，说明溶液呈酸性，即含较多的氢离子。由于氢离子能和氢氧根离子结合形成水分子；可与碳酸根离子结合形成水分子和二氧化碳分子；所以氢氧根离子和碳酸根离子一定不存在。

（3）根据题意可知：钠离子和硝酸根离子未形成沉淀或气体，所以一定存在于所得的溶液中。结合上面的分析可知：所得溶液中一定含氢离子、钠离子和硝酸根离子，一定不含氢氧根离子和碳酸根离子。而在“实践运用”中所得的沉淀是由硫酸根离子和钡离子形成的。所以无法确定所得到的溶液中是否含硫酸根离子或钡离子。即溶液中可能含的离子为硫酸根离子或钡离子（二者只含其一）。因此，实验应为：

（一）可能含硫酸根离子

溶液中可能有的离子	实验步骤
①可能含硫酸根离子	②向滤液中加入硝酸钡（或氯化钡、氢氧化钡等）

（二）可能含钡离子

溶液中可能有的离子	实验步骤
①可能含钡离子	②向溶液中加入稀硫酸（或硫酸钠等）溶液