题目内容
同学在做实验时用到H2SO4、Ba(OH)2、NaOH、Na2CO3四种溶液.某校化学兴趣小组的同学对实验后的废液进行了探究.取废液少许,向其废液中滴加无色酚酞试剂,废液是红色.
[提出问题]:废液中含有哪些离子呢?
[理论分析]:废液是由这种离子(H+、SO4-、Ba2+、NO3-、Na+、OH-、CO32-)相互之间发生反应后形成的.向其废液中滴加无色酚酞试液,废液呈红色,则废液是________性,所以一定不存在的一种离子是________(填离子符号下同);有二种离子在任何条件下都会存在,它们是NO3-和________.
[猜想与假设]:同学们提出的部分假设如下:
甲同学:另外,可能还含有Ba2+、SO42+、CO32-
乙同学:另外,可能还含有Ba2+
丙同学:另外,可能还含有SO42-、CO32-
以上甲、乙、丙三位同学的假设中,________同学的假设一定不成立,原因是________.
[实验验证]:请按丙同学的假设成立来设计实验,并验证该假设,实验方案如下:
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| ________ | ________ | 废液中有SO42-和CO32- 丙同学的假设成立 |
碱性 H+ Na+ 甲 Ba2+、SO42+会结合成硫酸钡的白色沉淀 ①取少量废液于试管中,向其中滴加稀盐酸;
②继续加稀盐酸直到无气体冒出;
③再滴加氯化钡溶液,观察现象 有气泡冒出 废液中有CO32-
有白色沉淀产生 废液中有SO42-
分析:[理论分析]:因为溶液显碱性,所以溶液中一定含有较多的OH-,根据复分解反应发生的条件即可分析出溶液中一定不存在H+;因为所有的硝酸盐、钠盐、钾盐均可溶于水,根据复分解反应发生的条件即可分析出答案;
[猜想与假设]:根据Ba2+可以与SO42-和CO32-反应,即可知甲不正确;
[实验验证]:根据SO42-和CO32-的检验方法去分析:CO32-可以与酸反应放出气体,SO42-与Ba2+反应生成白色沉淀.
解答:【理论分析】因为溶液显碱性,所以溶液中一定有OH-,根据复分解反应发生的条件,H+与OH-会发生反应,即两者不共存,所以溶液中一定不含H+;
因为所有的硝酸盐、钠盐、钾盐都可溶于水,根据复分解反应发生的条件,所以NO3-、Na+这两种离子无论什么条件下都会存在.
故答案为:碱性;H+;Na+
【猜想与假设】因为硫酸钡、碳酸钡是沉淀,所以Ba2+与SO42-和CO32-不能共存.
故答案为:甲、Ba2+与SO42-和CO32-不能共存
【实验验证】我选择甲同学的假设,用下面的方法即可验证SO42-、CO32-.
取溶液少许,向溶液中加入稀盐酸,若有无色无味的气体冒出就可以说明溶液中有CO32-;继续加稀盐酸直到无气体冒出,让碳酸根耗尽,以防止碳酸钡沉淀的干扰,然后向溶液中滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀产生则证明溶液中也含SO42-.
故答案为:
点评:检验混合溶液中的几种离子时,一定要注意排除其他离子的干扰,即确定了一种离子后,在验证下一种离子之前要除完全前一种离子,以免引起干扰.
②继续加稀盐酸直到无气体冒出;
③再滴加氯化钡溶液,观察现象 有气泡冒出 废液中有CO32-
有白色沉淀产生 废液中有SO42-
分析:[理论分析]:因为溶液显碱性,所以溶液中一定含有较多的OH-,根据复分解反应发生的条件即可分析出溶液中一定不存在H+;因为所有的硝酸盐、钠盐、钾盐均可溶于水,根据复分解反应发生的条件即可分析出答案;
[猜想与假设]:根据Ba2+可以与SO42-和CO32-反应,即可知甲不正确;
[实验验证]:根据SO42-和CO32-的检验方法去分析:CO32-可以与酸反应放出气体,SO42-与Ba2+反应生成白色沉淀.
解答:【理论分析】因为溶液显碱性,所以溶液中一定有OH-,根据复分解反应发生的条件,H+与OH-会发生反应,即两者不共存,所以溶液中一定不含H+;
因为所有的硝酸盐、钠盐、钾盐都可溶于水,根据复分解反应发生的条件,所以NO3-、Na+这两种离子无论什么条件下都会存在.
故答案为:碱性;H+;Na+
【猜想与假设】因为硫酸钡、碳酸钡是沉淀,所以Ba2+与SO42-和CO32-不能共存.
故答案为:甲、Ba2+与SO42-和CO32-不能共存
【实验验证】我选择甲同学的假设,用下面的方法即可验证SO42-、CO32-.
取溶液少许,向溶液中加入稀盐酸,若有无色无味的气体冒出就可以说明溶液中有CO32-;继续加稀盐酸直到无气体冒出,让碳酸根耗尽,以防止碳酸钡沉淀的干扰,然后向溶液中滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀产生则证明溶液中也含SO42-.
故答案为:
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| ①取少量废液于试管中,向其中滴加稀盐酸; ②继续加稀盐酸直到无气体冒出; ③再滴加氯化钡溶液,观察现象 | 有气泡冒出 废液中有CO32- 有白色沉淀产生 废液中有SO42- | 废液中有SO42-和CO32- 丙同学的假设成立 |
点评:检验混合溶液中的几种离子时,一定要注意排除其他离子的干扰,即确定了一种离子后,在验证下一种离子之前要除完全前一种离子,以免引起干扰.
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