Question

【題目】化學活動小組的同學欲探究鹽的化學性質，進行了如下圖所示的實驗：

（觀察與記錄）

A 試管中的現象是_______________________；B 試管中發生反應的化學方程式是___________； 實驗后，同學們將 C、B、A 三支試管中的物質依次都倒入同一個廢液缸中，整個過程只觀察到固體增多，無其他明顯現象。通過此現象，小明畫出向 A 試管加入碳酸鉀溶液整個過程所得溶液中離子變化情況的圖像，結合圖像你認為下列兩個選項相對合理的是 _________

a、①為OH- ②為K+③為Ba2+

b、①為OH-②為CO32-③為Ba2+

為了更好的處理廢液，同學們對廢液中最終的離子成分展開探究。

（提出問題）最終廢液中的離子成分？

（猜想與假設）甲同學猜想：K+、Cl-、OH-；

乙同學猜想：K+、Cl-、OH-、CO32-；

丙同學猜想：K+、Cl-、OH-、CO32-、SO42-；

你的猜想：_____；（填一種情況）

（實驗與交流）乙同學為證明自己的猜想，取樣于試管中，向其中加入足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，于是得出自己的猜想是正確的。大家經過討論認為還可能是___________ 同學的猜想；為了得出最終結論，同學們又向乙同學的實驗后的廢液中加入_____，沒有觀察到明顯現象，于是得出了乙同學的猜想符 合事實。

（反思與總結）通過上述探究過程我們可以總結出：要想確定混合溶液中離子成分的可能情況，可以先通過有目的的控制_____，并結合觀察到的具體現 象進行分析。然后再進行進一步的探究就比較容易得出正確結論。

Answer 1

【答案】（無色）溶液中有白色沉淀生成； K2CO3+H2SO4==K2SO4+CO2↑+H2O a K+、Cl—、OH—、SO42— 丙 硝酸鋇溶液或氯化鋇溶液或氫氧化鋇溶液 溶液傾倒的順序

【解析】

[觀察記錄]

A中碳酸鉀與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鉀，可以看到白色沉淀；

B中硫酸與碳酸鉀反應生成硫酸鉀、二氧化碳和水，化學方程式K2CO3+H2SO4==K2SO4+CO2↑+H2O；

將 C、B、A 三支試管中的物質依次都倒入同一個廢液缸中，整個過程只觀察到固體增多，無其他明顯現象。說明酸沒有剩余，氫氧化鋇過量，所以A中溶質為氫氧化鋇和氫氧化鉀，此時加入碳酸鉀，碳酸鉀與氫氧化鋇繼續反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鉀，反應過程沒有消耗氫氧根，所以反應前后沒有改變，所以①為氫氧根離子，離子減少的為鋇離子，所以③為鋇離子，加入碳酸鉀后鉀離子數目增多，因此②為鉀離子，故選a；

[猜想與假設]

反應生成的氯化鉀，沒有被消耗，所以一直在溶液中，由于酸已經被消耗完畢，生成了硫酸鉀，所以硫酸鉀是否全部生成沉淀無法判斷，另外碳酸鉀也無法判斷是否生成了碳酸鋇沉淀，所以溶質一定存在氯化鉀和氫氧化鉀，但是硫酸鉀和碳酸鉀無法判斷，因此一定存在離子為鉀離子、氯離子、氫氧根離子，而碳酸根和硫酸根是否存在不能斷定，因此進行猜想；故猜想為：K+、Cl-、OH-、SO42-。

[實驗與交流]

驗證乙同學猜想需要驗證碳酸根和硫酸根是否存在，加入鹽酸生成二氧化碳，可以看到氣泡，因此可以推斷含有碳酸根，但是丙同學猜想同樣含有碳酸根，也會出現相同現象，因此需要判斷硫酸根是否存在，因此在加入足量鹽酸后，碳酸根被消耗完畢，此時硫酸根與鋇離子可以生成沉淀，所以加入含有鋇離子的可溶性試劑即可，氯化鋇溶液或者硝酸鋇溶液或者氫氧化鋇溶液，觀察是否有沉淀，判斷硫酸根是否存在，從而得出猜想的正確性；

[反思與總結]

在通過C、B、A的順序加入反應后的物質，通過沒有氣泡判斷出不含有硫酸，因此可以通過控制加入反應物的順序，得出是否含有某些離子；