Question

为检验一批因露置而部分变质的Ba(OH) ₂药品的成分，某化学探究性学习小组设计了方案对其进行分析：将20.45g药品分成五等分，逐渐加入100mL1 mol/L的盐酸中，并充分搅拌，测得生成气体的体积（已换算为标准状况下）、剩余固体的量与固体加入量的关系如图所示。考虑到某地附近为硫酸工业区，该小组同学判断此药品可能含三或四种成分。

（1) 写出硫酸工业尾气与过量的Ba(OH) ₂反应的离子方程式：                        
（2）提出以下三种合理假设：（已知在空气中Ba(OH) ₂很难生成酸式盐）
假设一：药品成分为Ba(OH) ₂和BaSO₄、BaSO₃；假设二：药品成分为Ba(OH) ₂和________________；
假设三：药品成分为Ba(OH) ₂和________________。
（3）实验验证：为确定该药品的成分，该小组利用上述实验中生成的气体，选择适当的试剂进行探究，请设计合理方案填入下表：

实验操作	预期实验现象和结论
	若____________________，假设一成立； 若____________________，假设二成立； 若____________________，假设三成立。

 
（4）问题讨论：若经试验验证，此药品为四种成分混合物，该小组同学认为由上述曲线可知，当所加固体质量为12.27 g时，药品成分与盐酸刚好完全反应，你认为该组同学的判断是否正确______。（填“是”或者“否”）

Answer 1

（1）Ba²⁺+2OH^－+SO₂=BaSO₃↓+H₂O 
（2）假设二： BaSO₄、BaCO₃      假设三：BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃
（3）

实验操作	预期实验现象和结论
①品红溶液、②足量的酸性高锰酸钾溶液、③澄清石灰水	若_①褪色，②颜色变浅，③无明显现象，假设一成立； 若①和②无明显现象，③变浑浊，假设二成立； 若①褪色，②颜色变浅，③变浑浊，假设三成立。

 
（4）否

试题分析：（1）硫酸工业尾气主要含有SO₂，它与过量的Ba(OH) ₂反应的离子方程式为Ba²⁺+2OH^－+SO₂= BaSO₃↓+H₂O。（2）根据二者发生的反应和已知的假设情况可以确定假设二BaSO₄、BaCO_{3 ；}假设三BaSO₄、BaCO₃、BaSO₃。（3）把反应产生的气体①分别通入到品红溶液中，②足量的酸性高锰酸钾溶液、③澄清石灰水。若品红溶液褪色，就证明气体中含有含有SO₂，原固体中含有BaSO₃；足量的酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色变浅，就证明产生了SO₂，原固体中含有BaSO₃；澄清石灰水无明显现象，就证明无CO₂产生，原固体中没有BaCO₃.即证明假设一成立。若①和②无明显现象，③澄清石灰水变浑浊，则证明假设二成立；若①品红溶液褪色，②酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，③澄清石灰水变浑浊，则证明假设三成立。（4）由图像可知放出的气体体积最大值是672ml。在加入固体为12.27g时，气体体积为672ml，可能是药品成分与盐酸刚好完全反应，也可能在质量小于12.27g时已经反应完全。放出气体的体积就已经达到最大值。因此该组同学的说法是有偏差的。