题目内容

某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”,做了两个实验:CuSO4溶液分别与NaOH溶液、BaCl2溶液反应.实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中,充分混合后过滤,得到滤液呈无色.
(1)写出废液混合后使滤液变无色时一定发生的反应的化学方程式:              
(2)取少量滤液于试管中,滴入紫色石蕊试液,石蕊溶液仍为紫色,则滤液呈   性(填“酸”、“中”、“碱”).
(3)该小组的同学对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想Ⅰ:        ;猜想Ⅱ        ;猜想Ⅲ           
【实验探究】
 实验操作
 实验现象
 实验结论
 实验①:取少量滤液于试管中,加入适量的纯碱溶液,振荡.
 无明显现象
 猜想Ⅱ不成立
 实验②
                                               
 产生白色沉淀
 猜想Ⅲ成立
 
在实验②的溶液中滴加无色酚酞溶液,观察到酚酞溶液变成红色.
【交流拓展】要使蓝色溶液变成无色,还可以用不同于上述原理的方法,即在蓝色溶液中加入足量的                   
(1)CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2 NaCl;
(2)中;
【作出猜想】NaCl;NaCl、BaCl2;NaCl、Na2SO4
【实验探究】取少量滤液于试管中,加入适量的氢氧化钡溶液,振荡;
【反思拓展】锌(合理均可).

试题分析:(1)第一个反应:CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液,第二个反应:CuSO4溶液与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,反应后废液中一定有氯化铜,废液混合后过滤所得滤液为无色,说明第一个反应中NaOH溶液过量,与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,方程式是CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2 NaCl;
(2)滴入紫色石蕊试液,石蕊溶液仍为紫色,说明溶液显中性;
【作出猜想】最终滤液无色,说明溶液中一定不含铜离子,滤液呈中性,说明氢氧化钠与氯化铜恰好反应,生成氯化钠,第一个反应生成硫酸钠溶液,所以滤液中的溶质可能是氯化钠和硫酸钠;
若第二个反应中氯化钡过量,则其废液中有氯化钡、氯化铜,若氯化钡与第一个反应生成的硫酸钠恰好反应,氢氧化钠与氯化铜恰好反应,则滤液中溶质为氯化钠;
若第二个反应中氯化钡过量,则其废液中有氯化钡、氯化铜,若氯化钡与第一个反应生成的硫酸钠反应后有剩余,氢氧化钠与氯化铜恰好反应,则滤液中溶质为氯化钠和氯化钡;
实验①:取少量滤液于试管中,加入适量的纯碱溶液,无现象,说明滤液中无钡离子,因为碳酸钠可与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,与氯化钠、硫酸钠不反应,则猜想Ⅱ是NaCl、BaCl2
加入某物质能产生白色沉淀且最后溶液能使酚酞变红,说明是加入的碱性溶液,能与碱反应生成沉淀的是硫酸钠,碱与氯化钠不反应,所以猜想Ⅲ是NaCl、Na2SO4,猜想Ⅰ是NaCl;
【实验探究】硫酸钠可与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,所以实验②可取少量滤液于试管中,加入适量的氢氧化钡溶液,振荡;
【交流拓展】锌排在铜前面,且反应后溶液为无色,故可选锌,铝、镁也可
点评:本题主要考查了酸碱盐的化学性质,复分解反应条件的应用,以及应用知识分析和解决问题的能力,有一定难度,要依据物质间的反应细心分析解答.
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