Question

【題目】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�？紤]到某地附近為硫酸工業(yè)區(qū)，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(yè)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

【答案】Ba2++2OH－+SO2=BaSO3↓+H2O BaSO4、BaCO3 BaSO4、BaCO3、BaSO3 將氣體依次通過①品紅溶液、②足量的酸性高錳酸鉀溶液、③澄清石灰水 ①褪色，②顏色變淺，③無明顯現象 ①和②無明顯現象，③變渾濁 ①褪色，②顏色變淺，③變渾濁 否

【解析】

（1) 硫酸工業(yè)尾氣SO2與過量的Ba(OH)2反應，生成BaSO3；

（2）BaSO3可以被空氣中的氧氣氧化為BaSO4，空氣中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反應生成BaCO3，據此可以提出合理假設；

（3）上述實驗中生成的氣體有CO2和SO2，用石灰水檢驗CO2，可以證明BaCO3的存在；用品紅檢驗SO2，可以證明BaSO3的存在。當BaCO3和BaSO3都存在時，和鹽酸反應生成了CO2和SO2，要先檢驗SO2，然后用高錳酸鉀溶液除去SO2，再檢驗CO2。

（4）當所加固體質量為12.27 g時，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。

（1）硫酸工業(yè)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）BaSO3可以被空氣中的氧氣氧化為BaSO4，空氣中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反應生成BaCO3，可以確定假設二Ba(OH)2和BaSO4、BaCO3 ，假設三Ba(OH)2和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。