Question

9．某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了两个实验：CuSO₄溶液分别与NaOH溶液、BaCl₂溶液反应．实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色．
（1）写出废液混合后使滤液变无色时一定发生的反应的化学方程式：CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaCl．
（2）取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液仍为紫色，则滤液呈中性（填“酸”、“中”、“碱”）．
（3）该小组的同学对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验：
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？
【作出猜想】猜想Ⅰ：溶质为NaCl；
猜想Ⅱ：溶质为NaCl、BaCl₂．
猜想Ⅲ：溶质为NaCl、Na₂SO₄．
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，振荡．	无明显现象	猜想Ⅱ不成立
实验②：取少量滤液于试管中 加入适量的氢氧化钡Ba（OH）2溶液，振荡	产生白色沉淀	猜想Ⅲ成立

在实验②结束后的溶液中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液变成红色．
【交流拓展】要使蓝色溶液变成无色，还可以用不同于上述原理的化学方法，即在蓝色溶液中加
入足量的锌粒（或镁条、铝片等）．

Answer 1

分析 （1）碱、盐，盐、盐反应时反应物均须可溶，第一个反应：CuSO₄溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，第二个反应：CuSO₄溶液与BaCl₂溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，反应后废液中一定有氯化铜，废液混合后过滤所得滤液为无色，说明第一个反应中NaOH溶液过量，将氯化铜反应消耗完；
【实验探究】实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，无现象，说明滤液中无钡离子，则猜想Ⅱ是NaCl、BaCl₂；
加入某物质能产生白色沉淀且最后溶液能使酚酞变红，说明是加入的碱性溶液，能与碱反应生成沉淀的是硫酸钠，所以猜想Ⅲ是NaCl、Na₂SO₄，硫酸钠可与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，据此分析解答；
【交流拓展】据前面的金属可将排在其后面的金属从其盐溶液中置换出来进行回答．

解答 解：（1）第一个反应：CuSO₄溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，第二个反应：CuSO₄溶液与BaCl₂溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，反应后废液中一定有氯化铜和硫酸钠，废液混合后过滤所得滤液为无色，说明第一个反应中NaOH溶液过量，与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，方程式是CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaCl；
（2）滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液仍为紫色，说明溶液显中性；
【实验探究】实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，振荡．无明显现象，猜想Ⅱ不成立；
实验②：硫酸钠可与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，所以实验②可取少量滤液于试管中，加入适量的氢氧化钡溶液，振荡；
【交流拓展】锌排在铜前面，且反应后溶液为无色，故可选锌，铝、镁也可；
答案：
（1）CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaCl；
（2）中；
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，振荡．	无明显现象	猜想Ⅱ不成立
实验②：取少量滤液于试管中 加入适量的氢氧化钡Ba（OH）2溶液，振荡	产生白色沉淀	猜想Ⅲ成立

【反思拓展】足量的锌粒（或镁条、铝片等）．

点评 本题主要考查了酸碱盐的化学性质，复分解反应条件的应用，以及应用知识分析和解决问题的能力，有一定难度，要依据物质间的反应细心分析解答．