Question

在高效復習課堂中，同學們利用“硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質的溶液對“復分解反應發生的條件”進行再探究．

【知識回放】
通過判斷上述四種溶液兩兩之間能否發生反應，我能寫出其中符合下列條件的兩個化學方程式：
（1）一個中和反應

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O

；
（2）一個有沉淀生成的反應

H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃

．
【挖掘實質】
（1）圖甲是HCl和NaOH在水中解離出離子的示意圖，小麗發現HCl在水中會解離出H⁺和Cl^-，NaOH在水中會解離出Na⁺和OH^-，以此類推硝酸鋇在水中會解離出的離子是

Ba²⁺和NO₃^-

（填離子符號）．
（2）圖乙是稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發生化學反應的微觀過程示意圖，該化學反應的實質可以表示為H⁺+OH^-=H₂O，我也能用同樣的方式表示上述四種溶液兩兩之間發生反應時有氣體生成的反應的實質

2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑

．
【實踐運用】
（1）通過上述探究發現，在溶液中H⁺和OH^-不能大量共存，我還發現在溶液中

Ba²⁺和SO₄^2-或Ba²⁺和CO₃^2-或H⁺和CO₃^2-

（填離子符號，下同）也不能大量共存．
（2）利用上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．經測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子是

H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-

．為了驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，我設計如下實驗進行驗證．

溶液中可能含有的離子	設計實驗驗證（實驗步驟、現象及對應的結論）
可能性一：Ba2+ 可能性二：SO42- 可能性三：Ba2+或SO42-	①取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有Ba2+．， ②取上述溶液少量于試管中，加入少量硝酸鋇溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有SO42-；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO42-． ③取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+，不含有SO42-．

【知識升華】
對“復分解反應發生的條件”的再探究，我發現在分析多種溶液混合后所得溶液中離子的成分時，應考慮的因素是

溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余

．

Answer 1

分析：【知識回放】
（1）根據中和反應的定義進行分析；
（2）根據四種物質中的離子生成的沉淀只有硫酸鋇和碳酸鋇進行分析；
【挖掘實質】
（1）根據HCl在水中會解離出H⁺和Cl^-，利用類比的思想分析硝酸鋇離解出的離子；
（2）根據中和反應的實質就是氫離子和氫氧根離子中和反應，推導出有氣體的反應；
【實踐運用】
（1）根據復分解反應實質就是離子之間生成水、沉淀、氣體的反應來分析；
（2）根據離子能共存的條件：不能發生復分解反應分析，并設計實驗；
【知識升華】
根據溶液混合后所得離子成分分析．

解答：解：
【知識回放】
（1）酸和見生成鹽和水的反應就是中和反應，四種物質中只有硫酸是酸，氫氧化鈉是堿，化學方程式為：
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）四種物質之間會生成的沉淀只有碳酸鋇沉淀和硫酸鋇沉淀，化學方程式為：H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃或
K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘實質】
（1）鈉元素是+1價，氫氧根是-1價，電離后生成Na⁺和OH^-，硝酸鋇中鋇顯+2價，硝酸根顯-1價，解離的離子是：
Ba²⁺和NO₃^-；
（2）中和反應的實質是：H⁺+OH^-=H₂O，會生成二氧化碳的只有硫酸和碳酸鉀，反應實質為：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
【實踐運用】
（1）在溶液中H⁺和OH^-生成水不能大量共存，溶液中Ba²⁺和SO₄^2-生成硫酸鋇沉淀不能大量共存，Ba²⁺和CO₃^2-生成碳酸鋇沉淀不能大量共存，H⁺和CO₃^2-生成水和二氧化碳不能大量共存；
（2）上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．經測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子為H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-，可能含有①Ba²⁺，②SO₄^2-，③Ba²⁺或SO₄^2-；為了驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，設計實驗進行驗證；
【知識升華】
對“復分解反應發生的條件”的再探究，在分析多種溶液混合后所得溶液中離子的成分時，應考慮的因素是：溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余．
故答案為：
【知識回放】（1）H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
（2）H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃或K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘實質】（1）Ba²⁺和NO₃^-或Ba²⁺和2NO₃^-；（2）2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
【實踐運用】（1）Ba²⁺和SO₄^2-或Ba²⁺和CO₃^2-或H⁺和CO₃^2-；（2）H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-；

溶液中可能含有的離子	設計實驗驗證（實驗步驟、現象及對應的結論）
可能性一：Ba2+	取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有Ba2+．
可能性二：SO42-	取上述溶液少量于試管中，加入少量硝酸鋇溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有SO42-；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO42-．
可能性三：Ba2+或SO42-	取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+，不含有SO42-．

【知識升華】
溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余．

點評：本題考查復分解反應及其反應條件．是化學中四大基本反應類型之一．它的概念是兩種化合物互相交換成分，生成兩種新的化合物的反應．沉淀、氣體、水是復分解反應發生的條件．