题目内容

【题目】化学世界神奇“多变”,在学习常见的盐的化学性质后,某化学兴趣学习小组完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程。

(提出问题)上层清液中含有什么溶质?

(作出猜想)Ⅰ、溶质仅为____________;

Ⅱ、溶质为 KCl 和 BaCl2;

Ⅲ、溶质为KCl 和____________________;

Ⅳ、溶质为KCl 和 K2CO3;

Ⅴ、溶质为 KCl、K2SO4 和 K2CO3。

(设计方案)

实验操作

现象

结论

取少量废液杯中上层清液,分装于甲、乙两支试管中

先向甲试管中滴加

少量的_____________溶液

有白色沉淀产生

猜想Ⅰ、Ⅱ 均不正确

再向乙试管中滴加适量稀盐酸

_________

猜想Ⅲ 不正确

(继续探究)小花同学最终通过以下实验确定Ⅴ正确。实验方案如下:直接对上述甲试管实验后的悬浊液进行过滤,取少量滤渣于另一支试管中,__________(请将操作、现象补充完整)。

(交流反思)学习小组经讨论认为:实验过程中无须检验 KCl,其理由是_________(请用文字表述)。

【答案】KCl K2SO4 Ba(NO3)2或BaCl2或Ba(OH)2 有气泡产生 加入过量(或足量)的稀盐酸(或稀硝酸) ,固体部分溶解且有气泡产生 反应生成了KCl,废液杯的上层清液中一定含有KCl,故无须检验KCl

【解析】

作出猜想:

Ⅰ、氯化钡和硫酸钾、碳酸钾恰好完全反应时溶质仅为KCl;

Ⅱ、氯化钡均过量时溶质为KCl和BaCl2;

Ⅲ、只有硫酸钾过量时溶质为KCl和K2SO4;

Ⅳ、只有碳酸钾过量时溶质为KCl和K2CO3;

Ⅴ、硫酸钾和碳酸钾都过量时溶质为KCl、K2SO4和K2CO3。

设计方案:

取少量废液杯中上层清液,分装于甲、乙两支试管中,先向甲试管中滴加少量的氯化钡溶液(或BaCl2或Ba(OH)2),钡离子能和硫酸根离子或碳酸根离子反应生成白色沉淀,若现象为产生白色沉淀,则说明溶液中含有硫酸钾或碳酸钾或硫酸钾和碳酸钾;即猜想Ⅰ和Ⅱ均不成立。

碳酸钡沉淀能和稀盐酸反应,硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸,故再向乙试管中滴加适量稀盐酸,产生气泡,是因为碳酸钾和盐酸反应生成了二氧化碳,说明一定存在碳酸钾,故猜想Ⅲ不正确。

继续探究:

实验方案如下:直接对上述甲试管实验后的悬浊液进行过滤,取少量滤渣于另一支试管中,加入足量稀盐酸,滤渣部分溶解,产生气泡,是因为碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,硫酸钡不能和稀盐酸反应。

交流反思:

学习小组经讨论认为:实验过程中无须检验KCl,其理由是反应生成了KCl,废液杯的上层清液中一定含有KCl,故无须检验KCl。

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