Question

【題目】下圖是某同學所在化學活動實驗小組同學的實驗，他們在探究稀硫酸的某些化學性質(zhì)，請回答下列問題：（如圖）

請寫出右邊試管中發(fā)生的反應方程式：_____。左邊試管中的實驗現(xiàn)象為_____。甲乙同學實驗后，將左邊試管過濾后的濾液和右邊試管實驗后的溶液倒入同一只燒杯中，觀察到有白色沉淀生成，由此可知左邊試管中溶質(zhì)為_____，將燒杯中的沉淀濾去，得到濾液。

（提出問題）燒杯中濾液的溶質(zhì)中離子除了Na和NO3-外，甲同學的猜想：OH-、SO42-

乙同學的猜想：OH-、Ba2

丙同學的猜想：H+、Ba2

還含有哪些離子？_________

（實驗驗證）丙同學為了驗證自己的猜想，取燒杯中的溶液少許于試管中，向其中加入少量的硫酸鈉溶液，觀察到產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象，于是得出結(jié)論：自己的猜想正確，甲的猜想不正確。乙同學認為丙得出的結(jié)論不正確。請對丙同學的實驗及現(xiàn)象做出評價_____。

乙同學進行了自己的驗證實驗，取少量燒杯中的溶液于試管中，向其中滴加硫酸銅溶液，觀察到有白色和藍色沉淀的現(xiàn)象，于是得出結(jié)論：其溶質(zhì)中的離子成分是_____。

（反思與總結(jié)）乙、丙兩位同學的實驗所選用的試劑不同，得出結(jié)論也不相同，由兩位同學的驗證實驗總結(jié)得出：在驗證猜想的溶液中溶質(zhì)離子成分時，所選試劑要求是_____就能一次性驗證溶質(zhì)離子成分。

Answer 1

【答案】 無色溶液中產(chǎn)生白色沉淀 Ba（NO3）2，HNO3 H+、SO42- 不正確，加入硫酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，只能證明含有鋇離子，無法證明是否含有氫離子，所以丙同學猜想正確不成立。 OH-，Ba2+，Na+，NO3- 所加試劑與待測離子均發(fā)生反應，產(chǎn)生明顯不同的現(xiàn)象

【解析】

左邊試管中硫酸與硝酸鋇反應生成硫酸鋇的白色沉淀，故現(xiàn)象為有白色沉底生成，右邊試管中氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。甲乙同學實驗后，將左邊試管過濾后的濾液和右邊試管實驗后的溶液倒入同一只燒杯中，燒杯中觀察到有白色沉淀生成，只能是硫酸根與鋇離子生成沉淀，故左邊試管中既有剩余的硝酸鋇又有反應生成的硝酸；

[提出問題]

燒杯中有白色沉淀，硫酸根離子與鋇離子不能同時存在，反應后可能是氫氧化鈉和硫酸鈉過量，或氫氧化鈉和硝酸鋇過量，或硝酸和硝酸鋇過量，還可能是硫酸和硫酸鈉過量，即為H+、SO42-；

[實驗驗證]

丙同學的實驗只能證明溶液中含有鋇離子，不能證明是否含氫離子，故有片面性；

乙同學實驗中硫酸根與鋇離子生成硫酸鋇沉淀，銅離子與氫氧根離子生成氫氧化銅的藍色沉淀，說明溶質(zhì)中的離子含有OH-、Ba2+；所以其溶質(zhì)中的離子成分是Na+、NO3-、OH-、Ba2+；

[反思與總結(jié)]

乙同學進行實驗所選試劑既能鑒別出氫氧根離子又能鑒別出鋇離子，所以在驗證猜想的溶液中溶質(zhì)離子成分時，所選試劑要求是與可能存在的離子都發(fā)生化學反應，且產(chǎn)生不同的現(xiàn)象就能一次性驗證溶質(zhì)離子成分。