Question

15．某同學進行實驗探究時，欲配制10%的Ba（OH）₂溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba（OH）₂試劑．在室溫下配制溶液時發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在未溶物．為探究原因，該同學查得Ba（OH）₂在20℃時的溶解度2.1g．
（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O（用化學方程式表示）．
（2）假設試劑由大量Ba（OH）₂和少量BaCO₃組成，設計實驗方案，進行成分檢驗，在表格中寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論．
限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、CuCl₂溶液、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀．
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸．	有①生成，說明有Ba2+．
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中．	試管中有②產生，燒杯中 ③，結合步驟2說明沉淀是BaCO3．
步驟4：取適量濾液于試管中，滴加④．	試管中有藍色沉淀生成，說明濾液中有大量的OH-，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba（OH）2和少量BaCO3組成，假設成立．

（3）在20℃室溫下，不能（選填“能”或“不能”）配制10%的Ba（OH）₂溶液．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鋇能和空氣中的二氧化碳反應生成白色沉淀碳酸鋇和水；
（2）氫氧化鋇和稀硫酸反應生成白色沉淀硫酸鋇和水；
碳酸鋇和稀鹽酸反應生成氯化鋇、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
氫氧根離子能和銅離子結合成藍色沉淀氫氧化銅；
（3）溫度一定時，物質的飽和溶液中溶質質量分數(shù)最大．

解答 解：（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是氫氧化鋇和二氧化碳反應生成碳酸鋇沉淀和水，反應的化學方程式為：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O．
故填：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O．
（2）實驗過程如下表所示：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀．
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸．	有白色沉淀生成，說明有Ba2+．
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中．	試管中有氣泡產生，燒杯中 澄清石灰水變渾濁，結合步驟2說明沉淀是BaCO3．
步驟4：取適量濾液于試管中，滴加氯化銅溶液．	試管中有藍色沉淀生成，說明濾液中有大量的OH-，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba（OH）2和少量BaCO3組成，假設成立．

（3）在20℃室溫下，氫氧化鋇的飽和溶液中溶質質量分數(shù)最大為：$\frac{2.1g}{100g+2.1g}$×100%=2.1%，因此不能配制10%的Ba（OH）₂溶液．
故填：不能．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．