Question

兩個化學(xué)興趣小組分別進(jìn)行以下3個實(shí)驗(yàn)：
①M(fèi)gSO₄溶液和NaOH溶液反應(yīng)
②稀H₂SO₄和BaCl₂溶液反應(yīng)
③稀HCl和NaOH溶液反應(yīng)（用酚酞試液作指示劑）
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)本組廢液缸里廢液顏色與另一小組不一樣，在征得老師同意后，兩組同學(xué)各自對本小組的廢液進(jìn)行探究：
【提出問題】廢液缸里的廢液成分有什么？
【查閱資料】微溶物質(zhì)在反應(yīng)物中視作可溶物，在生成物中視為不溶物．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（一）第1小組的探究：
1．小東首先把呈渾濁狀態(tài)的廢液進(jìn)行分離，得紅色澄清濾液和濾渣．
2．小剛認(rèn)為無需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就能判斷出濾渣中含有BaSO₄、Mg（OH）₂兩種沉淀，他的理由是

 

，請你寫出生成其中一種沉淀的化學(xué)方程式：

 

．
3．小西對濾液成分（除酚酞、水外，下同）進(jìn)行分析，認(rèn)為濾液中一定含NaOH和NaCl，并對可能有的成分提出如下猜想：
猜想1：濾液中含有BaCl₂
猜想2：濾液中含有Na₂SO₄
猜想3：濾液中含有BaCl₂、Na₂SO₄
（1）小強(qiáng)認(rèn)為猜想3是不成立的，因?yàn)?div id="wmsmkst" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

；
（2）小雨取少量濾液于試管中，滴加

 

溶液，出現(xiàn)的現(xiàn)象是

 

，證明猜想2成立．
（二）第2小組的探究：
第2小組首先對廢液進(jìn)行了分離，得無色濾液和少量濾渣，然后取少量濾液于試管中，逐滴滴加Na₂CO₃溶液，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成圖如圖所示．請據(jù)此判斷，濾液一定含有的離子是

 

（填離子符號），實(shí)驗(yàn)過程中濾液顏色的變化為

 

．
【交流反思】
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們一致認(rèn)為實(shí)驗(yàn)后的廢液要進(jìn)行處理才能排放，否則會對環(huán)境造成污染．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,酸的化學(xué)性質(zhì),堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（一）硫酸鋇不溶于水，不溶于酸和堿；
在顯堿性的溶液中，鎂離子能和氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鎂沉淀；
氫氧化鈉和硫酸鎂反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化鎂沉淀，氯化鋇和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和鹽酸；
氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)能生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，不能共存；
（二）取少量濾液于試管中，逐滴滴加Na₂CO₃溶液，能夠生成氣體，說明溶液顯酸性，氫氧化鎂沉淀能夠溶于顯酸性的溶液中，而硫酸鋇沉淀不能溶于顯酸性的溶液中；
碳酸鈉溶于顯堿性，能使酚酞試液變紅色．

解答：解：（一）2．小剛認(rèn)為無需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就能判斷出濾渣中含有BaSO₄、Mg（OH）₂兩種沉淀，他的理由是：BaSO₄不溶于水，也不溶于酸；濾液呈紅色，說明NaOH溶液過量，Mg²⁺只能以沉淀氫氧化鎂存在；
氫氧化鈉和硫酸鎂、氯化鋇和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：2NaOH+MgSO₄ =Na₂SO₄ +Mg（OH）₂↓、BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl．
故填：BaSO₄不溶于水，也不溶于酸；濾液呈紅色，說明NaOH溶液過量，Mg²⁺只能以沉淀氫氧化鎂存在；2NaOH+MgSO₄ =Na₂SO₄ +Mg（OH）₂↓，
或BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl．
（1）小強(qiáng)認(rèn)為猜想3是不成立的，這是因?yàn)锽aCl₂、Na₂SO₄能相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能共存．
故填：BaCl₂、Na₂SO₄能相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能共存．
（2）小雨取少量濾液于試管中，滴加BaCl₂溶液，出現(xiàn)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，證明猜想2成立．
故填：BaCl₂；產(chǎn)生白色沉淀．
（二）由圖中信息可知，濾液中的物質(zhì)能和碳酸鈉反應(yīng)生成氣體，說明濾液顯酸性，溶液中存在氫離子；
氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉一定存在于濾液中，因此濾液中存在鈉離子和氯離子；
當(dāng)顯酸性的物質(zhì)完全反應(yīng)后，濾液中的物質(zhì)能和碳酸鈉反應(yīng)生成沉淀，說明濾液中含有鎂離子或鋇離子，或同時含有鎂離子和鋇離子，但是因?yàn)闉V液顯酸性，所以鎂離子不能形成沉淀，而在顯酸性的溶液中鋇離子能和硫酸根離子形成沉淀，所以濾液中一定含有鎂離子，而鋇離子是否存在無法確定；
當(dāng)碳酸鈉過量時，溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，因此實(shí)驗(yàn)過程中濾液顏色的變化為無色變?yōu)榧t色．
故填：H⁺、Mg²⁺、Na⁺、Cl^-；無色變?yōu)榧t色．

點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．