Question

為檢驗一批因露置而部分變質(zhì)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100mL 1mol/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(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?shù)脑噭┻M行探究，請設計合理方案填入下表：

實驗操作	預期實驗現(xiàn)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(jīng)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(zhì)量為12.27g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

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）過量二氧化硫和氫氧化鋇溶液反應生成亞硫酸鋇沉淀和水；
（2）空氣中Ba（OH）₂很難生成酸式鹽，依據(jù)氫氧化鋇過量，生成沉淀可能為硫酸鋇、碳酸鋇或亞硫酸鋇，藥品成分為Ba（OH）₂和BaSO₄、BaSO₃，Ba（OH）₂和BaSO₄、BaCO₃，Ba（OH）₂和BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃；
（3）設計實驗檢驗沉淀是否為二氧化碳、二氧化硫，取少量固體加入鹽酸反應，讓氣體分別通過品紅試液驗證二氧化硫的存在、酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫氣體，澄清石灰水變渾濁證明二氧化碳的存在；
（4）由圖象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(zhì)量小于12.27g時已經(jīng)反應完全．放出氣體的體積就已經(jīng)達到最大值．

解答： 解：（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；
故答案為：Ba²⁺+2OH^-+SO₂=BaSO₃↓+H₂O；
（2）根據(jù)二者發(fā)生的反應和已知的假設情況可以確定假設二BaSO₄、BaCO₃；假設三BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃；
故答案為：BaSO₄、BaCO₃ ；BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃；
（3）把反應產(chǎn)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(chǎn)生了SO₂，原固體中含有BaSO₃；澄清石灰水無明顯現(xiàn)象，就證明無CO₂產(chǎn)生，原固體中沒有BaCO₃．即證明假設一成立．若①和②無明顯現(xiàn)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；
故答案為：

實驗操作	預期實驗現(xiàn)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(xiàn)象，假設一成立； 若①和②無明顯現(xiàn)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）由圖象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(zhì)量小于12.27g時已經(jīng)反應完全．放出氣體的體積就已經(jīng)達到最大值．因此該組同學的說法是有偏差的；
故答案為：否．

點評：本題考查了圖象分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應用，實驗探究的方法和過程分析，掌握基礎是關鍵，題目難度較大．