Question

9．对比归纳复习是学习化学的重要方法，某化学兴趣小组复习了碱的性质后，通过实验对氢氧化钡的化学性质进行了验证，并整理出如图所示的关于氢氧化钡化学性质的知识网络．图中“--”表示相连的物质之间可以在溶液中发生化学反应，“→”表示由某种物质可通过一步反应直接转化为另一种物质（部分反应物、生成物及反应条件已略去）．
请回答下列问题：（已知：BaCl₂溶液呈中性）

（1）请写出氢氧化钡与二氧化碳反应的化学方程式：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．
（2）请写出氢氧化钡转化为硫酸钡的化学方程式Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O．
（3）甲同学将酚酞试液滴入盛有氢氧化钡溶液的烧杯中，观察到溶液变红，得出结论：氢氧化溶液呈碱性（选填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
（4）乙同学将过量稀盐酸加入到甲同学做实验后得到的溶液中，观察到的现象是溶液由红色变为无色，此时所得溶液中含有的溶质有氯化钡、氯化氢（酸碱指示剂除外）．
（5）丙同学将碳酸钠溶液加入盛有氢氧化钡溶液的试管中，充分反应后，将所得溶液全部倒入到乙同学做实验后得到的溶液中，静置后发现：上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀．则上层溶液中溶质可能的组成情况有：①氯化钠、氯化钡②氯化钠、碳酸钠③氯化钠、氢氧化钠④氯化钠、氢氧化钠、氯化钡（有几种情况就填写几种，不一定填满四种情况．酸碱指示剂除外）请设计简单实验，确定上层溶液中溶质的组成：取上层清液于试管中，滴加碳酸钠溶液，若产生白色沉淀，说明含有氯化钡，不含碳酸钠，若不产生白色沉淀，说明没有氯化钡，可能含有碳酸钠；另取上层清液于试管中，加入过量的显中性的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有碳酸钠，否则不含有，取该试管中的上层清液滴加无色酚酞，若变红则含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠（请写出实验操作过程及现象和结论）．

Answer 1

分析 （1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可；
（2）根据氢氧化钡的化学性质进行分析；
（3）根据题中现象分析结论；
（4）根据盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水、指示剂的变色情况进行分析；
（5）将碳酸钠溶液加入氢氧化钙溶液中，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，与乙同学所得溶液混合，稀盐酸能与氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钙等反应，碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；由静置上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀，进行分析解答．

解答 解：（1）二氧化碳和氢氧化钡溶液反应的化学方程式为：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．故答案为：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．
（2）氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡和水，故答案为：Ba （OH） ₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O．
（3）将酚酞试液滴入盛有氢氧化钡溶液的烧杯中，观察到溶液变红，说明氢氧化钡溶液呈碱性，故填：碱性．
（4）将过量稀盐酸加入到甲同学做实验后得到的溶液中，盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水，观察到的现象是溶液由红色变为无色，此时所得溶液中含有的溶质有氯化钡、氯化氢，故填：溶液由红色变为无色；氯化钡、氯化氢．
（5）丙同学将碳酸钠溶液加入氢氧化钡溶液中，碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，与乙同学所得溶液混合，稀盐酸能与氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钡等反应，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；由静置后发现：上层为无色透明的溶液，底部有白色沉淀，说明稀盐酸没有剩余，否则不会生成白色沉淀，氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠等不能确定；故上层溶液中一定含有的溶质是氯化钠，可能含有的溶质是氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠等；
取上层清液于试管中，滴加碳酸钠溶液，若产生白色沉淀，说明含有氯化钡，不含碳酸钠，若不产生白色沉淀，说明没有氯化钡，可能含有碳酸钠；另取上层清液于试管中，加入过量的显中性的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有碳酸钠，否则不含有，取该试管中的上层清液滴加无色酚酞，若变红则含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠．
故答案为：氯化钠、氯化钡；氯化钠、碳酸钠；氯化钠、氢氧化钠；氯化钠、氢氧化钠、氯化钡；取上层清液于试管中，滴加碳酸钠溶液，若产生白色沉淀，说明含有氯化钡，不含碳酸钠，若不产生白色沉淀，说明没有氯化钡，可能含有碳酸钠；另取上层清液于试管中，加入过量的显中性的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有碳酸钠，否则不含有，取该试管中的上层清液滴加无色酚酞，若变红则含有氢氧化钠，否则不含有氢氧化钠．

点评 本题有一定难度，熟练掌握碱的化学性质、盐的化学性质并能灵活运用是正确解答本题的关键．