Question

為檢驗一批因露置而部分變質的Ba(OH) ₂藥品的成分，某化學探究性學習小組設計了方案對其進行分析：將20.45g藥品分成五等分，逐漸加入100mL1 mol/L的鹽酸中，并充分攪拌，測得生成氣體的體積（已換算為標準狀況下）、剩余固體的量與固體加入量的關系如圖所示。考慮到某地附近為硫酸工業區，該小組同學判斷此藥品可能含三或四種成分。

（1) 寫出硫酸工業尾氣與過量的Ba(OH) ₂反應的離子方程式：                        
（2）提出以下三種合理假設：（已知在空氣中Ba(OH) ₂很難生成酸式鹽）
假設一：藥品成分為Ba(OH) ₂和BaSO₄、BaSO₃；假設二：藥品成分為Ba(OH) ₂和________________；
假設三：藥品成分為Ba(OH) ₂和________________。
（3）實驗驗證：為確定該藥品的成分，該小組利用上述實驗中生成的氣體，選擇適當的試劑進行探究，請設計合理方案填入下表：

實驗操作	預期實驗現象和結論
	若____________________，假設一成立； 若____________________，假設二成立； 若____________________，假設三成立。

 
（4）問題討論：若經試驗驗證，此藥品為四種成分混合物，該小組同學認為由上述曲線可知，當所加固體質量為12.27 g時，藥品成分與鹽酸剛好完全反應，你認為該組同學的判斷是否正確______。（填“是”或者“否”）

Answer 1

（1）Ba²⁺+2OH^－+SO₂=BaSO₃↓+H₂O 
（2）假設二： BaSO₄、BaCO₃      假設三：BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃
（3）

實驗操作	預期實驗現象和結論
①品紅溶液、②足量的酸性高錳酸鉀溶液、③澄清石灰水	若_①褪色，②顏色變淺，③無明顯現象，假設一成立； 若①和②無明顯現象，③變渾濁，假設二成立； 若①褪色，②顏色變淺，③變渾濁，假設三成立。

 
（4）否

試題分析：（1）硫酸工業尾氣主要含有SO₂，它與過量的Ba(OH) ₂反應的離子方程式為Ba²⁺+2OH^－+SO₂= BaSO₃↓+H₂O。（2）根據二者發生的反應和已知的假設情況可以確定假設二BaSO₄、BaCO_{3 ；}假設三BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃。（3）把反應產生的氣體①分別通入到品紅溶液中，②足量的酸性高錳酸鉀溶液、③澄清石灰水。若品紅溶液褪色，就證明氣體中含有含有SO₂，原固體中含有BaSO₃；足量的酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色變淺，就證明產生了SO₂，原固體中含有BaSO₃；澄清石灰水無明顯現象，就證明無CO₂產生，原固體中沒有BaCO₃.即證明假設一成立。若①和②無明顯現象，③澄清石灰水變渾濁，則證明假設二成立；若①品紅溶液褪色，②酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，③澄清石灰水變渾濁，則證明假設三成立。（4）由圖像可知放出的氣體體積最大值是672ml。在加入固體為12.27g時，氣體體積為672ml，可能是藥品成分與鹽酸剛好完全反應，也可能在質量小于12.27g時已經反應完全。放出氣體的體積就已經達到最大值。因此該組同學的說法是有偏差的。