Question

（2012?建鄴區一模）某化學興趣小組的同學對“硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉”四種物質之間的反應進行了定性和定量的研究．

根據復分解反應發生的條件，初步判斷上述四種溶液兩兩之間能發生

4

個反應；其中有氣體、沉淀生成的化學方程式為：（請各寫出一個）
（1）

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O

；（2）

H₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2HNO₃

．
實驗一：證明氫氧化鈉溶液和稀硫酸混合后確實發生了化學反應王同學按如圖方法進行了實驗．請回答：在A的實驗中，滴入紫色石蕊溶液的目的是

指示反應的進行

；
B裝置中發生的化學反應方程式為

2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O

；
實驗二：定量分析稀硫酸與兩種混合物反應后溶液的成分劉同學稱取38.2g氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液于燒杯中，向其中逐滴滴加質量分數為15.3%的稀硫酸，同時記錄實驗數據，
測得加入稀硫酸的質量與生成氣體的質量關系如圖所示．

①當加入16g稀硫酸時，溶液中的溶質為

NaOH，Na₂SO₄，Na₂CO₃

（寫化學式）
②求混合物與稀硫酸恰好完全反應時所得溶液的溶質質量分數．（請寫出計算過程，結果保留到0.1%）
實驗三：實驗分析四種化合物溶液混合后的成分洪同學按以下流程進行了實驗：

操作Ⅰ的名稱是

過濾

，固體D的化學式是

BaSO₄

；如溶液B中滴入酚酞，呈無色，則B中一定沒有

OH^- CO₃^2-

離子；一定含有

Na⁺ NO₃^-

離子．

Answer 1

分析：根據物質的性質進行分析，物質間混合時若能生成沉淀、氣體或水，則反應能夠進行，氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，沒有明顯的實驗現象，可以通過指示劑進行指示，在氫氧化鈉和碳酸鈉的混合液中加入硫酸，硫酸先與氫氧化鈉反應，再與碳酸鈉反應，根據圖象提供的數據進行計算，分離不溶性固體和可溶性固體使用過濾的方法，酚酞在堿性溶液中為紅色，在中性和酸性溶液中為無色．

解答：解：“硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉”四種物質之間，硫酸能與硝酸鋇、氫氧化鈉和碳酸鈉反應，硝酸鈉還能與碳酸鈉反應，共有四個反應發生，其中硫酸與硝酸鋇反應生成沉淀，硫酸與碳酸鈉反應生成氣體，故填：4，Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O，H₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2HNO₃；
實驗一：氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，沒有明顯的實驗現象，可以通過指示劑石蕊試液進行指示，故填：指示反應的進行，2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
實驗二：①在氫氧化鈉和碳酸鈉的混合液中加入硫酸，硫酸先與氫氧化鈉反應，再與碳酸鈉反應，當加入16g稀硫酸時，硫酸與氫氧化鈉未完全反應，溶液中含有氫氧化鈉、生成的硫酸鈉和未參加反應的碳酸鈉，故填：NaOH，Na₂SO₄，Na₂CO₃；
②根據圖象可知當加入質量分數為15.3%的稀硫酸64g時恰好完全反應，硫酸和氫氧化鈉以及硫酸與碳酸鈉都反應生成硫酸鈉，設生成硫酸鈉的質量為x，根據質量守恒定律可得：
H₂SO₄ ^--Na₂SO₄
98             142
64g×15.3%     x

98

64g×15.3%

=

142

x

            x≈14.2g
所得溶液的溶質質量分數為：

14.2g

64g+38.2g-2.2g

×100%=14.2%；
答：所得溶液的溶質質量分數為14.2%；
實驗三：分離不溶性固體和可溶性固體可以使用過濾的方法，得到的固體A加入過量的鹽酸反應生成氣體和固體D，則固體A中含有碳酸鋇和硫酸鋇，D是硫酸鋇，如溶液B中滴入酚酞，呈無色，則溶液B中一定不含有氫氧化鈉和碳酸鈉，一定含有生成的硝酸鈉，故填：過濾，BaSO₄，OH^-  CO₃^2-，Na⁺ NO₃^-．

點評：本題考查了常見物質的性質，完成此題，可以依據已有的知識進行．