Question

1．实验方案的设计是完成实验探究的重要保证．在化学学习中会有许多问题需通过实验来解答，请你参与完成下列实验设计．
Ⅰ．物质的鉴别：有两瓶失去标签的无色溶液，已知它们是稀盐酸和稀硫酸，请把它们鉴别开来．【分析】要鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液，从组成上看，它们都含有相同的H⁺（或氢离子），实质上就是要把Cl^-和SO₄^2-鉴别开来，而SO₄^2-能与Ba²⁺结合生成BaSO₄（填化学式）沉淀，Cl^-不能与之结合产生沉淀．因此可选择一种含有Ba²⁺的溶液当作鉴别试剂．【设计方案】

实验步骤	预测实验现象	实验结论
取样：分别取两种溶液少 量于两支试管中 操作：分别向两支试管中 滴加BaCl2溶液	若试管中无明显现象	则原溶液为稀盐酸
	若试管中有白色沉淀	则原溶液为稀硫酸

写出该方案中所涉及到的一个化学反应方程式H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl．【小结】物质鉴别时，首先要分析物质或其组成离子的性质，然后依据性质选择鉴别试剂，最后通过反应后产生不同的现象来达到鉴别目的．
Ⅱ．物质的检验：某白色固体A可能含有碳酸钠、硝酸钡（水溶液呈中性）、氢氧化钠中的一种或几种，进行如图所示实验：
（1）上述实验中，操作I是过滤．根据上述实验分析，一定发生反应的化学方程式为Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃，C中一定含有的溶质是NaNO₃．
（2）为进一步确定固体A中可能存在的物质，对滤液C进行实验，完成如下设计方案．

实验操作	现象	结论
步骤①：取少量滤液C于试管中，加入足量的BaCl2溶液，静置．	有白色沉淀生成	A中还含有 氢氧化钠
步骤②：过滤，在滤液中滴加几滴无色酚酞溶液	酚酞溶液变红

Answer 1

分析 Ⅰ．【分析】要鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液，考虑Cl^-和SO₄^2-的鉴别需要选择一种含有Ba²⁺的溶液当作鉴别试剂．
【设计方案】考虑氯化钡溶液与稀硫酸反应的化学方程式和现象；
【小结】物质鉴别时，首先要分析物质或其组成离子的性质，然后依据性质选择鉴别试剂，最后通过反应后产生不同的现象来达到鉴别目的．
Ⅱ．物质的检验：（1）考虑硝酸钡溶液与碳酸钠溶液的反应，进行分析一定发生反应的化学方程式．
（2）为进一步确定固体A中可能存在的物质，对滤液C进行实验，考虑先除掉碳酸根离子，再进行氢氧化钠的验证．

解答 解：
Ⅰ．物质的鉴别：有两瓶失去标签的无色溶液，已知它们是稀盐酸和稀硫酸，进行鉴别．
【分析】要鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液，从组成上看，它们都含有相同的H⁺（或氢离子），实质上就是要把Cl^-和SO₄^2-鉴别开来，而SO₄^2-能与Ba²⁺结合生成BaSO₄沉淀，Cl^-不能与之结合产生沉淀．因此可选择一种含有Ba²⁺的溶液当作鉴别试剂．
【设计方案】

实验步骤	预测实验现象	实验结论
取样：分别取两种溶液少 量于两支试管中 操作：分别向两支试管中 滴加BaCl2溶液	若试管中无明显现象	则原溶液为稀盐酸
	若试管中有白色沉淀	则原溶液为稀硫酸

则该方案中所涉及到氯化钡溶液与稀硫酸反应，故其中一个化学反应方程式为：H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl．
【小结】物质鉴别时，首先要分析物质或其组成离子的性质，然后依据性质选择鉴别试剂，最后通过反应后产生不同的现象来达到鉴别目的．
Ⅱ．物质的检验：某白色固体A可能含有碳酸钠、硝酸钡（水溶液呈中性）、氢氧化钠中的一种或几种，进行如图所示实验：
（1）上述实验中，操作I是过滤．根据上述实验分析，一定发生的反应为硝酸钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡除掉和硝酸钠，其化学方程式为Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃，C中一定含有的溶质是NaNO₃．
（2）为进一步确定固体A中可能存在的物质，对滤液C进行实验，完成如下设计方案．则：

实验操作	现象	结论
步骤①：取少量滤液C于试管中，加入足量的BaCl2溶液，静置．	有白色沉淀生成	A中还含有 氢氧化钠
步骤②：过滤，在滤液中滴加几滴无色酚酞溶液	酚酞溶液变红

故答案为：
Ⅰ．物质的鉴别：
【分析】H⁺（或氢离子），BaSO₄；
【设计方案】BaCl₂（或Ba（NO₃）₂或Ba（OH）₂，填物质名称也可）；H₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2HCl（其他合理答案均可，但要与所加试剂对应）；
【小结】现象；
Ⅱ．物质的检验：
（1）过滤；Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃；NaNO₃ （或硝酸钠）；
（2）步骤①：加入足量的BaCl₂溶液[或CaCl₂溶液或Ba（NO₃）₂溶液或Ca（NO₃）₂溶液…]，静置；有白色沉淀生成（或无白色沉淀生成）．
步骤②：过滤，在滤液中滴加几滴无色酚酞溶液或硫酸铜溶液或硫酸镁溶液…（或再继续滴加几滴无色酚酞溶液或硫酸铜溶液或硫酸镁溶液…）；酚酞溶液变红（或产生蓝色沉淀、白色沉淀…）．
（说明：注意操作中所加试剂与填写的现象要一一对应，并与结论相符）

点评 本题有一定难度，在解决鉴别物质题时，判断的依据是：所选试剂需要与待鉴别的物质反应并出现明显不同的现象．