Question

16．某實驗小組的同學用氫氧化鋇溶液和鹽酸進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鋇溶解加入一定量稀鹽酸后，發現忘記了滴加指示劑．因此，他們停止滴加稀鹽酸，并對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究．
Ⅰ．探究燒杯內溶液中溶質的成分
【提出問題】該燒杯內溶液中的溶質是什么？
【猜想】
猜想一：BaCl₂、Ba（OH）₂和HCl；　
猜想二：BaCl₂和Ba（OH）₂；
猜想三：BaCl₂；　
猜想四：BaCl₂和HCl．
根據所學知識判斷，猜想一　一定不成立
【查閱資料】氯化鋇溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性
【進行實驗】實驗步驟：取少量燒杯內溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩；實驗現象：溶液無明顯變化；
結論：猜想二不成立．
實驗步驟：取少量燒杯內溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量實驗現象：先有氣體產生，后產生沉淀；
結論：猜想三不成立，猜想四成立．
【反思與拓展】
（1）在分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量；
（2）燒杯中的溶液未經處理直接倒入下水道，可能造成的危害是腐蝕鐵質下水管（或污染水源）（寫一條即可）．要處理燒杯內的溶液，使其溶質只含有BaCl₂，應向燒杯中加入過量的BaCO₃．
Ⅱ．取10g燒杯中的溶液，向其中逐滴滴入溶質質量分數為13.25%的碳酸鈉溶液．測得溶液pH與加入的碳酸鈉溶液的質量關系如圖所示　
（1）通過如圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到2g時，溶液中鹽酸恰好處理完．
（2）原燒杯溶液中氯化鋇的質量分數為10.4%．

Answer 1

分析 Ⅰ、【猜想】
根據反應的程度進行猜想：恰好反應、一種物質完全反應，另一種物質有剩余；
氫氧化鋇和鹽酸不能共存；
【進行實驗】根據酚酞遇堿變紅來進行解答；
據碳酸鈉與鹽酸和氯化鋇反應的現象解答；
【反思與拓展】
（1）根據實驗的結論進行發生反思；
（2）根據酸會與鐵反應進行分析．據除雜的原則分析；
Ⅱ（1）由圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到 2g時，溶液中鹽酸恰好處理完，溶液呈中性．
（2）據化學方程式進行相關計算．

解答 解：
Ⅰ、【猜想】反應可能是恰好反應，只有氯化鋇（猜想三）、也可能是一種物質完全反應，另一種物質有剩余，若氫氧化鋇過量，則含有氫氧化鋇和氯化鋇（猜想二）；若鹽酸過量，則含有鹽酸和氯化鋇（猜想四）；猜想一一定不正確，因鹽酸與氫氧化鋇不能共存．
【進行實驗】因為酚酞遇堿會變紅色，而結論是猜想二不正確，即不含有氫氧化鋇，故觀察到的現象是溶液不變紅色；
取少量燒杯內溶液于另一支試管中，逐滴加入碳酸鈉溶液至過量，而結論是猜想三不成立，猜想四成立，故實驗現象：鹽酸與碳酸鈉反應產生氣泡，鹽酸消耗掉后，氯化鋇再與碳酸鈉反應產生沉淀；
結論：【反思與拓展】
（1）因為反應可能是完全反應，也可能是其中的一種反應物過量，因此在分析化學反應后所得物質成分時，除考慮生成物外還需考慮反應物的用量；
（2）鹽酸會與鐵反應而將下水道腐蝕；要處理燒杯內的溶液，把鹽酸除去，使其溶質只含有BaCl₂，應向燒杯中加入過量的BaCO₃，因碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇和水、二氧化碳，不會產生新的雜質．
Ⅱ（1）由圖可知，當碳酸鈉溶液質量加到2g時，溶液中鹽酸恰好處理完，溶液呈中性．
（2）解 設原燒杯溶液中BaCl₂的質量為x，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl                                                     
208       106
x    （6g-2g）×13.25%=0.53g
$\frac{208}{x}$=$\frac{106}{0.53g}$
x=1.04g（1分）
原燒杯溶液中氯化鋇的質量分數$\frac{1.04g}{10g}$×100%=10.4%
答：原燒杯溶液中氯化鋇的質量分數是10.4%．
故答案為：【猜想】BaCl₂；猜想一；
【進行實驗】溶液無明顯變化（或溶液不變紅色）；先有氣體產生，后產生沉淀；
【反思與拓展】
反應物的用量；腐蝕鐵質下水管（或污染水源）；
BaCO₃；
Ⅱ（1）2；
（2）10.4%．

點評 本題考查了酸堿中和反應以及實驗設計的能力．設計實驗時，可以從反應后的產物和其有關的性質著手．