Question

【題目】某化學活動小組的同學們做探究酸、堿、鹽化學性質的實驗。如圖所示是張南和小崗兩位同學的實驗，請回答下列問題：

（1）張南同學實驗中發生反應的化學方程式為①___________________，小崗同學實驗中觀察到的實驗現象是②_______。

（2）實驗結束后，同學們將張南和小崗兩位同學實驗后的兩支試管的溶液倒入同一個燒杯中，傾倒過程中沒有出現明顯現象，張南和小崗兩位同學想探究此燒杯中溶液溶質的成 分，并進行如下探究活動：

（提出問題）燒杯中溶液的溶質成分是什么？

（猜想與假設）

張南同學猜想溶質成分是Na2SO4、NaCl

小崗同學猜想溶質成分是Na2SO4、NaCl、Na2CO3

小棒同學猜想的溶質成分是Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3

你的猜想是①______。

張南猜想的理由是②__________________。

（實驗探究1）小崗同學為了驗證自己的猜想，取燒杯中溶液樣品（以下簡稱“樣品”）少許于試管中，向試管中滴加足量的BaCl2溶液，出現了白色沉淀的現象。他由此得出自己猜想正確的結論。請對小崗同學由實驗現象得出的結論進行評價③______。

（實驗探究2）小棒同學為了驗證自己的猜想，取樣品少許于試管中，向試管中滴加無色酚 酞溶液，溶液由無色變為紅色,他由此得出自己猜想正確的結論。

（評價與交流）張南和小崗兩位同學經過討論，覺得小棒同學選擇試劑不正確，即不能得出 正確的結論。

張南、小崗、小棒三位同學經過討論，決定進行另一項驗證實驗，實驗由張南操作。

（實驗探究3）張南同學取小棒同學實驗后的溶液少許于試管中，先向此溶液中滴加足量的④________(填化學試劑），出現了白色沉淀的現象,溶液仍為紅色，過濾，再向濾渣中加入足量稀鹽酸，觀察到了明顯現象，得出樣品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的結論。

（反思與結論）通過實驗探究1和實驗探究2得出的經驗是:用化學實驗的方法驗證物質的成分時，若所加試劑與一定存在的物質和可能存在的物質反應產生相同的現象或所加試劑與⑤______，不能驗證溶質的成分。

Answer 1

【答案】2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4； 無色溶液中出現白色沉淀； Na2SO4、NaCl、NaOH； 張南實驗中的氫氧化鈉和硫酸銅恰好完全反應，生成氫氧化銅沉淀和可溶性硫酸鈉，小崗實驗中的氯化鋇和碳酸鈉恰好完全反應，生成碳酸鋇沉淀和可溶性氯化鈉，硫酸鈉和氯化鈉不反應，所以二者的混合溶液中只有氯化鈉和硫酸鈉； 不準確，若溶質的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反應也會產生白色沉淀；（或不準確，Na2SO4和Na2CO3溶液都能和BaCl2溶液反應生成白色沉淀，由于反應后的溶液中一定有硫酸鈉，所以無法證明是否有Na2CO3。） 氯化鋇溶液（或硝酸鋇溶液或氯化鈣溶液或硝酸鈣溶液） 兩種（或不同種）可能存在的物質反應，產生相同的現象。

【解析】

（1）氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應，生成藍色的氫氧化銅沉淀和硫酸鈉。反應的化學方程式為：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4；小崗同學實驗中是氯化鋇溶液和碳酸鈉溶液反應，生成碳酸鋇的白色沉淀。所以小崗同學中觀察到的實驗現象是：無色溶液中出現白色沉淀；

（2）[猜想與假設]反應后的溶液中一定含有Na2SO4、NaCl，可能含有未反應完的NaOH、Na2CO3。由于傾倒過程中沒有出現明顯現象，所以不可能含有BaCl2。結合已有猜想，故猜想應為Na2SO4、NaCl、NaOH；

張南猜想的理由是：張南實驗中的氫氧化鈉和硫酸銅恰好完全反應，生成氫氧化銅沉淀和可溶性硫酸鈉，小崗實驗中的氯化鋇和碳酸鈉恰好完全反應，生成碳酸鋇沉淀和可溶性氯化鈉，硫酸鈉和氯化鈉不反應，所以二者的混合溶液中只有氯化鈉和硫酸鈉；

[實驗探究1] 不準確，若溶質的成分是Na2SO4、NaCl、NaOH，加入的BaCl2溶液和Na2SO4溶液反應也會產生白色沉淀；

[實驗探究3]溶液一定含有Na2SO4、NaCl，無需檢驗，只需要驗證溶液中是否含有NaOH、Na2CO3。由于NaOH、Na2CO3都顯堿性，所以不能僅僅用無色酚酞溶液進行檢驗。應先排除Na2CO3的干擾，再檢驗是否含有NaOH。所以先向此溶液中滴加足量的氯化鋇溶液，出現了白色沉淀的現象（將硫酸鈉溶液和碳酸鈉溶液反應完），溶液仍為紅色（說明溶液中含有氫氧化鈉），過濾，再向濾渣中加入足量稀鹽酸，觀察到了明顯現象（有氣泡產生，說明過濾出的濾渣中含有碳酸鋇，進一步說明溶液中含有碳酸鈉），得出樣品含有Na2SO4、NaCl、NaOH、Na2CO3的結論；

[反思與結論] 通過實驗探究1和實驗探究2得出的經驗是:用化學實驗的方法驗證物質的成分時，若所加試劑與一定存在的物質和可能存在的物質反應產生相同的現象或所加試劑與兩種（或不同種）可能存在的物質反應，產生相同的現象，不能驗證溶質的成分。