Question

甲、乙、丙三位同学在电解蒸馏水时，发现电极上几乎无气泡产生，但加入少量稀硫酸后产生气泡的速度明显加快．
[提出问题]：硫酸在电解水时起什么作用？
[猜想]：①电解后溶质的化学性质没有改变
②电解后溶质的化学性质完全改变
③电解后溶质的质量没有改变
④电解后溶质的质量发生改变．
[实验]：如图所示，在烧杯中装100mL蒸馏水，接通电源，灯泡几乎不亮，电极上几乎无气泡产生．再加入50g质量分数为30%的稀硫酸，灯泡变亮，电极上产生大量气泡．持续电解一段时间后，把溶液均分为A、B、C三等份．
甲同学将A溶液分别与下列物质作用，记录如下：

实验方法	现象	结论
与BaCl2、盐酸混合液作用	有白色沉淀产生	A溶液有________离子
与Zn粒作用，将产生的气体点燃	火焰呈淡蓝色	A溶液有________离子
与紫色石蕊试液作用	紫色石蕊试液变为________色	A溶液显酸性

说明猜想________ 正确（填序号）．
乙同学向B溶液中加入过量的NaHCO₃浓溶液，将产生的________气体（假设产生的气体全部逸出）通入足量的澄清石灰水，所得沉淀经洗涤、干燥后，称得其质量为m₁，由此算出B中阳离子质量为m₂．上述实验中，判断NaHCO₃溶液过量的方法是________．丙同学向C溶液中加入过量的BaCl₂溶液，过滤并洗涤沉淀，洗涤的方法为________，沉淀干燥后称得其质量为m₃，由此算出C中阴离子质量为m₄．
因为________（填含有字母的等式），所以猜想③正确，猜想④不正确．
[结论]：电解水时加入硫酸溶液，硫酸起增强导电性的作用，其化学性质和溶质的质量不变．

Answer 1

SO₄^2-    H⁺    红    ①    CO₂    向B溶液中滴加NaHCO₃溶液，若无气泡产生，表明NaHCO₃溶液已过量    用蒸馏水将沉淀浸没后过滤，并重复2～3次    m₂+m₄=15g
分析：离子的检验中：一般用钡离子来检验硫酸根离子；用指示剂或金属检验氢离子；碳酸根离子用氢离子检验；二氧化碳用石灰水检验．混合物的分离方法有：过滤、蒸发、蒸馏等．有关的计算要正确．
解答：甲同学：与BaCl₂、盐酸混合液作用，有白色沉淀产生，说明有钡离子；与Zn粒作用，将产生的气体点燃，火焰呈淡蓝色，说明有氢离子； 与紫色石蕊试液作用，紫色石蕊试液变为红色，说明溶液显酸性，因此猜想①是正确的．故答案为：SO₄^2-； H⁺； 红；①；
乙同学：向B溶液中加入过量的NaHCO₃浓溶液，将产生的二氧化碳气体；判断NaHCO₃溶液过量的方法是：向B溶液中滴加NaHCO₃溶液，若无气泡产生，表明NaHCO₃溶液已过量．故答案为：CO₂；向B溶液中滴加NaHCO₃溶液，若无气泡产生，表明NaHCO₃溶液已过量（其他合理答案也给分）；
丙同学：向C溶液中加入过量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀硫酸钡，洗涤的方法为：用蒸馏水将沉淀浸没后过滤，并重复2～3次；计算出B中阳离子质量（即氢离子质量）为m₂，C中阴离子（即硫酸根离子）质量为m₄．当m₂+m₄=50g×30%=15g，所以猜想③正确，猜想④不正确．故答案为：用蒸馏水将沉淀浸没后过滤，并重复2～3次；m₂+m₄=15g
点评：本考点属于实验探究题，既有离子的鉴别又有金属的性质和酸、碱、盐的性质，综合性比较强．本题根据题目提供的信息，结合课本中学过的知识来解决，还要注意混合物的分离方法和有关的计算．本考点主要出现在实验题中．