Question

在高效復習課堂中，同學們利用“硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鉀”四種物質的溶液對“復分解反應發(fā)生的條件”進行再探究．

【知識回放】
通過判斷上述四種溶液兩兩之間能否發(fā)生反應，我能寫出其中符合下列條件的兩個化學方程式：
（1）一個中和反應

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O

；
（2）一個有沉淀生成的反應

H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃

．
【挖掘實質】
（1）圖甲是HCl和NaOH在水中解離出離子的示意圖，小麗發(fā)現HCl在水中會解離出H⁺和Cl^-，NaOH在水中會解離出Na⁺和OH^-，以此類推硝酸鋇在水中會解離出的離子是

Ba²⁺和NO₃^-

（填離子符號）．
（2）圖乙是稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生化學反應的微觀過程示意圖，該化學反應的實質可以表示為H⁺+OH^-=H₂O，我也能用同樣的方式表示上述四種溶液兩兩之間發(fā)生反應時有氣體生成的反應的實質

2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑

．
【實踐運用】
（1）通過上述探究發(fā)現，在溶液中H⁺和OH^-不能大量共存，我還發(fā)現在溶液中

Ba²⁺和SO₄^2-或Ba²⁺和CO₃^2-或H⁺和CO₃^2-

（填離子符號，下同）也不能大量共存．
（2）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．經測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子是

H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-

．為了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．

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）
可能性一：Ba2+ 可能性二：SO42- 可能性三：Ba2+或SO42-	①取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有Ba2+．， 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SO42-；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO42-． ③取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+，不含有SO42-．

【知識升華】
對“復分解反應發(fā)生的條件”的再探究，我發(fā)現在分析多種溶液混合后所得溶液中離子的成分時，應考慮的因素是

溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余

．

Answer 1

分析：【知識回放】
（1）根據中和反應的定義進行分析；
（2）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；
【挖掘實質】
（1）根據HCl在水中會解離出H⁺和Cl^-，利用類比的思想分析硝酸鋇離解出的離子；
（2）根據中和反應的實質就是氫離子和氫氧根離子中和反應，推導出有氣體的反應；
【實踐運用】
（1）根據復分解反應實質就是離子之間生成水、沉淀、氣體的反應來分析；
（2）根據離子能共存的條件：不能發(fā)生復分解反應分析，并設計實驗；
【知識升華】
根據溶液混合后所得離子成分分析．

解答：解：
【知識回放】
（1）酸和見生成鹽和水的反應就是中和反應，四種物質中只有硫酸是酸，氫氧化鈉是堿，化學方程式為：
H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）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，化學方程式為：H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃或
K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘實質】
（1）鈉元素是+1價，氫氧根是-1價，電離后生成Na⁺和OH^-，硝酸鋇中鋇顯+2價，硝酸根顯-1價，解離的離子是：
Ba²⁺和NO₃^-；
（2）中和反應的實質是：H⁺+OH^-=H₂O，會生成二氧化碳的只有硫酸和碳酸鉀，反應實質為：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
【實踐運用】
（1）在溶液中H⁺和OH^-生成水不能大量共存，溶液中Ba²⁺和SO₄^2-生成硫酸鋇沉淀不能大量共存，Ba²⁺和CO₃^2-生成碳酸鋇沉淀不能大量共存，H⁺和CO₃^2-生成水和二氧化碳不能大量共存；
（2）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．經測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子為H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-，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；
【知識升華】
對“復分解反應發(fā)生的條件”的再探究，在分析多種溶液混合后所得溶液中離子的成分時，應考慮的因素是：溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余．
故答案為：
【知識回放】（1）H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O
（2）H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃或K₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2KNO₃；
【挖掘實質】（1）Ba²⁺和NO₃^-或Ba²⁺和2NO₃^-；（2）2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑；
【實踐運用】（1）Ba²⁺和SO₄^2-或Ba²⁺和CO₃^2-或H⁺和CO₃^2-；（2）H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-；

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）
可能性一：Ba2+	取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有Ba2+．
可能性二：SO42-	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SO42-；若沒有出現白色沉淀，則說明上述溶液中不含有SO42-．
可能性三：Ba2+或SO42-	取上述溶液少量于試管中，加入少量硫酸鈉溶液．若出現白色沉淀，則說明上述溶液中含有Ba2+，不含有SO42-．

【知識升華】
溶液中的離子能否大量共存或者離子是否參加化學反應，參加化學反應的離子是否有剩余．

點評：本題考查復分解反應及其反應條件．是化學中四大基本反應類型之一．它的概念是兩種化合物互相交換成分，生成兩種新的化合物的反應．沉淀、氣體、水是復分解反應發(fā)生的條件．