Question

16．某实验小组的同学用氢氧化钡溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钡溶解加入一定量稀盐酸后，发现忘记了滴加指示剂．因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究．
Ⅰ．探究烧杯内溶液中溶质的成分
【提出问题】该烧杯内溶液中的溶质是什么？
【猜想】
猜想一：BaCl₂、Ba（OH）₂和HCl；　
猜想二：BaCl₂和Ba（OH）₂；
猜想三：BaCl₂；　
猜想四：BaCl₂和HCl．
根据所学知识判断，猜想一　一定不成立
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性
【进行实验】实验步骤：取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡；实验现象：溶液无明显变化；
结论：猜想二不成立．
实验步骤：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量实验现象：先有气体产生，后产生沉淀；
结论：猜想三不成立，猜想四成立．
【反思与拓展】
（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的用量；
（2）烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蚀铁质下水管（或污染水源）（写一条即可）．要处理烧杯内的溶液，使其溶质只含有BaCl₂，应向烧杯中加入过量的BaCO₃．
Ⅱ．取10g烧杯中的溶液，向其中逐滴滴入溶质质量分数为13.25%的碳酸钠溶液．测得溶液pH与加入的碳酸钠溶液的质量关系如图所示　
（1）通过如图可知，当碳酸钠溶液质量加到2g时，溶液中盐酸恰好处理完．
（2）原烧杯溶液中氯化钡的质量分数为10.4%．

Answer 1

分析 Ⅰ、【猜想】
根据反应的程度进行猜想：恰好反应、一种物质完全反应，另一种物质有剩余；
氢氧化钡和盐酸不能共存；
【进行实验】根据酚酞遇碱变红来进行解答；
据碳酸钠与盐酸和氯化钡反应的现象解答；
【反思与拓展】
（1）根据实验的结论进行发生反思；
（2）根据酸会与铁反应进行分析．据除杂的原则分析；
Ⅱ（1）由图可知，当碳酸钠溶液质量加到 2g时，溶液中盐酸恰好处理完，溶液呈中性．
（2）据化学方程式进行相关计算．

解答 解：
Ⅰ、【猜想】反应可能是恰好反应，只有氯化钡（猜想三）、也可能是一种物质完全反应，另一种物质有剩余，若氢氧化钡过量，则含有氢氧化钡和氯化钡（猜想二）；若盐酸过量，则含有盐酸和氯化钡（猜想四）；猜想一一定不正确，因盐酸与氢氧化钡不能共存．
【进行实验】因为酚酞遇碱会变红色，而结论是猜想二不正确，即不含有氢氧化钡，故观察到的现象是溶液不变红色；
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量，而结论是猜想三不成立，猜想四成立，故实验现象：盐酸与碳酸钠反应产生气泡，盐酸消耗掉后，氯化钡再与碳酸钠反应产生沉淀；
结论：【反思与拓展】
（1）因为反应可能是完全反应，也可能是其中的一种反应物过量，因此在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑反应物的用量；
（2）盐酸会与铁反应而将下水道腐蚀；要处理烧杯内的溶液，把盐酸除去，使其溶质只含有BaCl₂，应向烧杯中加入过量的BaCO₃，因碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡和水、二氧化碳，不会产生新的杂质．
Ⅱ（1）由图可知，当碳酸钠溶液质量加到2g时，溶液中盐酸恰好处理完，溶液呈中性．
（2）解 设原烧杯溶液中BaCl₂的质量为x，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl                                                     
208       106
x    （6g-2g）×13.25%=0.53g
$\frac{208}{x}$=$\frac{106}{0.53g}$
x=1.04g（1分）
原烧杯溶液中氯化钡的质量分数$\frac{1.04g}{10g}$×100%=10.4%
答：原烧杯溶液中氯化钡的质量分数是10.4%．
故答案为：【猜想】BaCl₂；猜想一；
【进行实验】溶液无明显变化（或溶液不变红色）；先有气体产生，后产生沉淀；
【反思与拓展】
反应物的用量；腐蚀铁质下水管（或污染水源）；
BaCO₃；
Ⅱ（1）2；
（2）10.4%．

点评 本题考查了酸碱中和反应以及实验设计的能力．设计实验时，可以从反应后的产物和其有关的性质着手．