Question

在課堂中，同學們用硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鉀四種物質的溶液，進行復分解反應發生條件的探究．
（1）通過判斷上述四種溶液兩兩之間能否發生反應，寫出其中符合下列條件的化學方程式．
有沉淀生成的反應：______．
（2）下面圖1是HCl和NaOH在水中解離的微觀示意圖；圖2是稀鹽酸和氫氧化鈉反應的微觀過程示意圖．

①鹽酸和氫氧化鈉發生反應的微觀實質是什么？______．
②通過課堂上的探究能發現：在溶液中，除了H⁺和OH^-不能大量共存外，______（填兩種離子符號）也不能大量共存．
（3）利用上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．
①經測定，該溶液顯酸性．則該溶液中一定含有的離子是______．（至少寫4種離子符號）
②為驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，我設計如下實驗進行驗證．（驗證一種離子即可）

溶液中可能含有的離子	設計實驗驗證（實驗步驟、現象及對應的結論）
______	______

（4）100g稀鹽酸恰好跟100g溶質質量分數為16%的氫氧化鈉溶液完全反應，求所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）四種物質之間會生成的沉淀只有碳酸鋇沉淀和硫酸鋇沉淀，所以化學方程式為：H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃或K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃．故答案為：H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O或K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃．
（2）根據是稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發生化學反應的微觀過程示意圖，該化學反應的實質是氫離子和氫氧根離子生成水分子，可以表示為H⁺+OH^-=H₂O．故答案為：氫離子和氫氧根離子生成水分子或H⁺+OH^-=H₂O．
（3）在溶液中，Ba²⁺、SO₄^2-兩種離子能結合成硫酸鋇沉淀，不能大量共存．故答案為：Ba²⁺ 和 SO₄^2-．
（3）①根據題中的信息溶液顯酸性，則溶液中一定有H⁺；通過物質的溶解性規律可知：所有的鉀鹽、鈉鹽、硝酸鹽都溶于水，故溶液中一定含有的離子為：H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-．
故答案為：K⁺、NO₃^-、H⁺、Na⁺；
②可能含有①Ba²⁺，②SO₄^2-，③Ba²⁺或SO₄^2-；如可能含有SO₄^2-，取上述溶液少量于試管中，加入少量硝酸鋇溶液；若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有SO₄^2-；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO₄^2-．
故答案為：SO₄^2-；加入硝酸鋇溶液，若有沉淀則含有該離子．
（4）解：100g溶質質量分數為16%的氫氧化鈉溶液溶質的質量為100g×16%=16g．
設氯化鈉的質量為x，
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40 58.5
16g x
X=23.4g
所得溶液溶質的質量分數=100%=11.7%．
答：所得溶液溶質的質量分數為11.7%．
分析：（1）根據四種物質中的離子生成的沉淀只有硫酸鋇和碳酸鋇進行分析解答．
（2）①根據中和反應的實質進行分析解答．
②根據復分解反應的條件，離子間若能互相結合成沉淀、氣體或水，則離子不能共存．
（3）①根據題中的信息溶液顯酸性、離子共存的條件進行分析解答．
②可能含有①Ba²⁺，②SO₄^2-，③Ba²⁺或SO₄^2-；為了驗證該溶液中可能含有的離子是否存在，設計實驗進行驗證．
（4）根據稀鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，由氫氧化鈉溶液中溶質的質量的質量計算出反應后所得溶液中溶質氯化鈉的質量，進而計算出所得溶液中溶質的質量分數即可．
點評：本題難度不是很大，但綜合性較強，理解復分解反應的條件及反應的實質、常見離子的檢驗方法、掌握根據化學方程式與溶質質量分數的綜合計算是正確解答本題的關鍵．