Question

某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，开展如下探究活动．
探究一：A、B、C、D分别是碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钙、硫酸钾中的一种，它们之间的转化关系如图一所示．（“→”表示物质之间的转化关系，“-”表示物质之间可以发生化学反应）
（1）四种物质中，属于盐类的物质是

 

 （填化学式，下同）
（2）物质D是

 

（3）写出A与B反应的化学方程式

 

探究二：设计一个优化的实验方案，验证某氯化钠溶液中混有碳酸钠、硫酸钠和氢氧化钠并提纯氯化钠，其实验流程及部分实验现象如图二所示．
（4）样品溶液的pH

 

 7（填“大于”、“等于”或“小于”），试剂甲是

 

 溶液；
（5）第Ⅲ步实验中还可观察到的现象是

 

；
（6）证明药品中含有氢氧化钠的证据是

 

；第Ⅳ步所得滤液中除指示剂外，还含有的溶质是

 

．

Answer 1

考点：物质的鉴别、推断,碱的化学性质,盐的化学性质,常见的氧化物、酸、碱和盐的判别,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：框图型推断题

分析：（1）根据盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物进行分析；
（2）根据A、B、C、D四种物质都溶于水，碳酸钾会与氢氧化钙反应，氢氧化钾会转化成碳酸钾、硫酸钾，氢氧化钙会与碳酸钾反应，氢氧化钙会转化成氢氧化钾等知识进行分析；
（3）根据碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾进行分析；
（4）根据碱性溶液可以使酚酞变红色进行分析；
根据加入试剂甲后的溶液仍然显红色，说明溶液中仍含有碱性物质，含有氢氧化钠，碳酸钠和硫酸钠会与甲生成白色沉淀，又不会引入新的杂质离子，所以应该加入氯化钡溶液，然后结合题中的现象进行验证；
（5）经过第三步的处理，最后得到氯化钠和滤渣，碳酸钡沉淀会溶于酸，酸能够和碱发生中和反应进行分析；
（6）根据碱可以使酚酞变红色进行分析；根据题中所加的试剂和各物质之间的反应进行分析．

解答：解：（1）盐是由金属离子和酸根离子形成的化合物，碳酸钾是由碳酸根离子、钾离子形成，硫酸钾是由硫酸根离子和钾离子形成，氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子形成，氢氧化钾是由钾离子和氢氧根离子形成，所以四种物质中，属于盐类的物质是：K₂SO₄、K₂CO₃；
（2）A、B、C、D四种物质都溶于水，碳酸钾会与氢氧化钙反应，氢氧化钾会转化成碳酸钾、硫酸钾，氢氧化钙会与碳酸钾反应，氢氧化钙会转化成氢氧化钾，通过分析转化图可以看出D、A，D、C可以相互转化，所以D是氢氧化钾，A、C是碳酸钾或硫酸钾中的一种，A会转化成C，所以A是碳酸钾，C是硫酸钾，B就是氢氧化钙，所以物质D是：KOH；
（3）A与B的反应是碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，化学方程式为：K₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2KOH；
（4）碱性溶液可以使酚酞变红色，取样品滴入酚酞试液，溶液变红色，所以药品溶液的pH大于7，加入试剂甲后的溶液仍然显红色，说明溶液中仍含有碱性物质，含有氢氧化钠，碳酸钠和硫酸钠会与甲生成白色沉淀，又不会引入新的杂质离子，所以应该加入氯化钡溶液，试剂甲是：BaCl₂溶液；
（5）沉淀部分溶解，又不会引入新的杂质，所以加入的乙是盐酸，盐酸可以和氢氧化钠发生中和反应，盐酸会与碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，所以第Ⅲ步实验中还可观察到的现象是：有气泡产生，上层清液由红色变成无色；
（6）碱可以使酚酞变红色，证明药品中含有氢氧化钠的证据是：第Ⅱ步加入过量氯化钡溶液后，上层清液仍为红色；
根据推导可知加入的乙是盐酸，盐酸会与碳酸钡反应，而使碳酸钡溶解生成氯化钡、水和二氧化碳，盐酸会与氢氧化钠反应生成氯化钠，盐酸是过量的，所以第Ⅳ步所得滤液中除指示剂外，还含有的溶质是：NaCl、BaCl₂、HCl．
故答案为：（1）K₂SO₄、K₂CO₃；
（2）KOH；
（3）K₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2KOH；
（4）大于，BaCl₂；
（5）有气泡产生，上层清液由红色变成无色；
（6）第Ⅱ步加入过量氯化钡溶液后，上层清液仍为红色，NaCl、BaCl₂、HCl．

点评：在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．