Question

10．为证实Ba（OH）₂溶液和H₂SO₄溶液的反应是离子反应，实验设计和实验过程如下：
如图连接好装置，向烧杯中加入25 mL 1 mol•L^-1的Ba（OH）₂溶液和2滴酚酞溶液，再一边不断地滴加1 mol•L^-1的H₂SO₄溶液，并轻轻振荡．试完成下列内容：
（1）实验现象及分析：①溶液颜色变化为红色变为无色，原因发生酸、碱中和反应，碱的浓度减小．
②灯泡亮度变化：灯泡由亮到暗至灯泡熄灭，然后灯泡又发亮，原因离子浓度越大，导电性越强，生成硫酸钡时离子浓度最小，导电性最差．
③溶液变浑浊，原因生成硫酸钡沉淀．
（2）实验结论：稀H₂SO₄与Ba（OH）₂溶液反应的实质是Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓+2H₂O（可用离子方程式解释）．

Answer 1

分析 Ba（OH）₂和H₂SO₄反应的方程式为Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，利用导电性实验可说明离子反应的发生，以此来解答．

解答 解：（1）由图可知石墨棒、导线、灯泡、烧杯中盛有的Ba（OH）₂溶液组成闭合电路，并固定滴定管（盛H₂SO₄）于铁架台上，再向Ba（OH）₂溶液中滴加同浓度的H₂SO₄溶液直至过量，Ba（OH）₂和H₂SO₄在溶液中的反应为Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，即实验原理为Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，
①发生酸、碱中和反应，碱的浓度减小，则观察到溶液由红色变为无色，故答案为：红色变为无色；发生酸、碱中和反应，碱的浓度减小；
②离子浓度越大，导电性越强，生成硫酸钡时离子浓度最小，导电性最差，则灯泡由亮到暗至灯泡熄灭，然后灯泡又发亮，
故答案为：灯泡由亮到暗至灯泡熄灭，然后灯泡又发亮；离子浓度越大，导电性越强，生成硫酸钡时离子浓度最小，导电性最差；
③生成硫酸钡沉淀，则观察到溶液变浑浊，故答案为：生成硫酸钡沉淀；
（2）稀H₂SO₄与Ba（OH）₂溶液反应的实质是Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓+2H₂O，故答案为：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓+2H₂O．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握发生的离子反应及恰好反应生成硫酸钡时导电性最差为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．