Question

4．某實驗小組的同學在探究物質的性質時做了如下三組實驗：

【觀察與記錄】實驗1、2中有明顯的實驗現象，實驗3未觀察到明顯的實驗現象，但小組同學認為發生了反應，其反應方程式為2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，實驗結束后，小組同學把三只試管內的液體物質倒入同一個燒杯中，觀察到有氣體和沉淀生成，由此可以推斷實驗1試管中的溶質為硝酸鈉和碳酸鈉，實驗2試管中的溶質為氯化氫和氯化鋇．小組同學將燒杯中的物質過濾，取濾液，向濾液中加入紫色石蕊試液，觀察到紫色石蕊試液變紅，他們要對濾液成分進行探究．
【提出問題】濾液中含有哪些離子
【猜想與假設】
小靜認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺
小東認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、Ba²⁺
你認為濾液中含有的離子可能為Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-．
【活動與探究】小東用試管取濾液，向濾液中加入過量碳酸鈉溶液，只觀察到有氣泡生成的現象，他得出自己猜想錯誤、小靜的猜想正確的結論．請你對小東的結論加以評價不正確；如果濾液中含有Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-等離子時，向濾液中加入過量碳酸鈉溶液，也是只觀察到有氣泡生成．小靜另取試管，向試管中加入氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀產生，證明了自己的猜想是錯誤的．
【歸納與總結】通過上述探究活動可以得出：在確定濾液中離子時，反應生成物質的粒子一定存在；要確定可能存在的離子是否存在，需要加入適當、適量的試劑并出現明顯的現象才可以確定可能存在的離子一定存在．

Answer 1

分析 【觀察與記錄】根據稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水寫出反應的方程式；根據把三只試管內的液體物質倒入同一個燒杯中，觀察到有氣體和沉淀生成，氣體是碳酸鈉和過量的稀硫酸反應產生的二氧化碳，沉淀是氯化鋇和過量的硫酸反應產生的硫酸鋇沉淀，因此可以判斷實驗1的碳酸鈉過量，實驗2的氯化鋇過量，實驗3的硫酸過量，據此分析溶質的成分；
【猜想與假設】根據反應的生成物及離子共存的特點進行猜想：
小靜認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺，是恰好完全反應的情況；
小東認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、Ba²⁺，是氯化鋇過量的情況；
濾液也可能是硫酸過量，因此濾液中含有的離子可能為Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-
【活動與探究】根據如果濾液中含有Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-等離子時，向濾液中加入過量碳酸鈉溶液，也是只觀察到有氣泡生成分析；
根據氯化鋇溶液能和硫酸根結合產生硫酸鋇沉淀設計實驗；
【歸納與總結】通過上述探究活動可以得出：在確定濾液中離子時，首先考慮生成物，則生成物的粒子一定存在；要確定可能存在的離子是否存在，需要加入適當、適量的試劑要求出現明顯的現象才可以確定可能存在的離子一定存在．

解答 解：【觀察與記錄】實驗1中，碳酸鈉能和稀硝酸反應生成硝酸鈉、水和二氧化碳，2中，稀硫酸能和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇和鹽酸，實驗3未觀察到明顯的實驗現象，但發生了反應，稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，其反應方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故填：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
實驗結束后，小組同學把三只試管內的液體物質倒入同一個燒杯中，觀察到有氣體和沉淀生成，有氣體生成，說明實驗1中碳酸鈉過量，有沉淀生成，說明實驗2中的氯化鋇過量，同時說明實驗3中的稀硫酸過量，由此可以推斷實驗1試管中的溶質為硝酸鈉和碳酸鈉，實驗2試管中的溶質為氯化氫和氯化鋇．
故填：硝酸鈉和碳酸鈉；氯化氫和氯化鋇．
【猜想與假設】
小靜認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺，是恰好完全反應的情況；
小東認為濾液中含有的離子為：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、Ba²⁺，是氯化鋇過量的情況；
濾液也可能是硫酸過量，因此濾液中含有的離子可能為Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-；
故填：Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-．
【活動與探究】
小東的結論不正確，這是因為如果濾液中含有Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-等離子時，向濾液中加入過量碳酸鈉溶液，也是只觀察到有氣泡生成；
小靜另取試管，向試管中加入氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀產生，說明溶液中含有硫酸根離子，證明了自己的猜想是錯誤的．
故填：不正確；如果濾液中含有Na⁺、NO₃^-、Cl^-、H⁺、SO₄^2-等離子時，向濾液中加入過量碳酸鈉溶液，也是只觀察到有氣泡生成；氯化鋇溶液；白色沉淀．
【歸納與總結】在確定濾液中離子時，反應生成的物質的粒子一定存在；要確定可能存在的離子是否存在，需要加入適當、適量的試劑要出現明顯的現象才可以確定可能存在的離子一定存在；
故填：反應生成物質；出現明顯的現象．

點評 實驗探究題是近幾年中考的重點內容之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規律的探究等．本題通過查閱資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．