Question

【題目】為檢驗(yàn)一批因露置而部分變質(zhì)的Ba(OH)2藥品的成分，某化學(xué)探究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了方案對(duì)其進(jìn)行將20.45g藥品分成五等分，逐漸加入100mL1 mol/L的鹽酸中，并充分?jǐn)嚢瑁瑴y(cè)得生成氣體的體積（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下）、剩余固體的量與固體加入量的關(guān)系如圖所示�？紤]到某地附近為硫酸工業(yè)區(qū)，該小組同學(xué)判斷此藥品可能含三或四種成分。

（1) 寫(xiě)出硫酸工業(yè)尾氣與過(guò)量的Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式：________________________

（2）提出以下三種合理假設(shè)：（已知在空氣中Ba(OH)2很難生成酸式鹽）

假設(shè)一：藥品成分為Ba(OH)2和BaSO4、BaSO3；

假設(shè)二：藥品成分為Ba(OH)2和________________；

假設(shè)三：藥品成分為Ba(OH)2和________________。

（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：為確定該藥品的成分，該小組利用上述實(shí)驗(yàn)中生成的氣體，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行探究，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案填入下表：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
____________	若____________________，假設(shè)一成立； 若____________________，假設(shè)二成立； 若____________________，假設(shè)三成立。

（4）問(wèn)題討論：若經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，此藥品為四種成分混合物，該小組同學(xué)認(rèn)為由上述曲線可知，當(dāng)所加固體質(zhì)量為12.27 g時(shí)，藥品成分與鹽酸剛好完全反應(yīng)，你認(rèn)為該組同學(xué)的判斷是否正確______。（填“是”或者“否”）

Answer 1

【答案】Ba2++2OH－+SO2=BaSO3↓+H2O BaSO4、BaCO3 BaSO4、BaCO3、BaSO3 將氣體依次通過(guò)①品紅溶液、②足量的酸性高錳酸鉀溶液、③澄清石灰水 ①褪色，②顏色變淺，③無(wú)明顯現(xiàn)象 ①和②無(wú)明顯現(xiàn)象，③變渾濁 ①褪色，②顏色變淺，③變渾濁 否

【解析】

（1) 硫酸工業(yè)尾氣SO2與過(guò)量的Ba(OH)2反應(yīng)，生成BaSO3；

（2）BaSO3可以被空氣中的氧氣氧化為BaSO4，空氣中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3，據(jù)此可以提出合理假設(shè)；

（3）上述實(shí)驗(yàn)中生成的氣體有CO2和SO2，用石灰水檢驗(yàn)CO2，可以證明BaCO3的存在；用品紅檢驗(yàn)SO2，可以證明BaSO3的存在。當(dāng)BaCO3和BaSO3都存在時(shí)，和鹽酸反應(yīng)生成了CO2和SO2，要先檢驗(yàn)SO2，然后用高錳酸鉀溶液除去SO2，再檢驗(yàn)CO2。

（4）當(dāng)所加固體質(zhì)量為12.27 g時(shí)，可能是藥品成分與鹽酸剛好完全反應(yīng)，也可能在質(zhì)量小于12.27g時(shí)已經(jīng)反應(yīng)完全。

（1）硫酸工業(yè)尾氣主要含有SO2，它與過(guò)量的Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式為Ba2++2OH－+SO2= BaSO3↓+H2O。

（2）BaSO3可以被空氣中的氧氣氧化為BaSO4，空氣中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3，可以確定假設(shè)二Ba(OH)2和BaSO4、BaCO3 ，假設(shè)三Ba(OH)2和BaSO4、BaCO3、BaSO3。

（3）把反應(yīng)產(chǎn)生的氣體①分別通入到品紅溶液中，②足量的酸性高錳酸鉀溶液、③澄清石灰水。若品紅溶液褪色，就證明氣體中含有含有SO2，原固體中含有BaSO3；足量的酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色變淺，就證明產(chǎn)生了SO2，原固體中含有BaSO3；澄清石灰水無(wú)明顯現(xiàn)象，就證明無(wú)CO2產(chǎn)生，原固體中沒(méi)有BaCO3.即證明假設(shè)一成立。若①和②無(wú)明顯現(xiàn)象，③澄清石灰水變渾濁，則證明假設(shè)二成立；若①品紅溶液褪色，②酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，③澄清石灰水變渾濁，則證明假設(shè)三成立。

（4）由圖像可知放出的氣體體積最大值是672ml。在加入固體為12.27g時(shí)，氣體體積為672ml，可能是藥品成分與鹽酸剛好完全反應(yīng)，也可能在質(zhì)量小于12.27g時(shí)已經(jīng)反應(yīng)完全。放出氣體的體積就已經(jīng)達(dá)到最大值。因此該組同學(xué)的說(shuō)法是有偏差的。