Question

【题目】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

【答案】Ba2++2OH－+SO2=BaSO3↓+H2O BaSO4、BaCO3 BaSO4、BaCO3、BaSO3 将气体依次通过①品红溶液、②足量的酸性高锰酸钾溶液、③澄清石灰水 ①褪色，②颜色变浅，③无明显现象 ①和②无明显现象，③变浑浊 ①褪色，②颜色变浅，③变浑浊 否

【解析】

（1) 硫酸工业尾气SO2与过量的Ba(OH)2反应，生成BaSO3；

（2）BaSO3可以被空气中的氧气氧化为BaSO4，空气中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反应生成BaCO3，据此可以提出合理假设；

（3）上述实验中生成的气体有CO2和SO2，用石灰水检验CO2，可以证明BaCO3的存在；用品红检验SO2，可以证明BaSO3的存在。当BaCO3和BaSO3都存在时，和盐酸反应生成了CO2和SO2，要先检验SO2，然后用高锰酸钾溶液除去SO2，再检验CO2。

（4）当所加固体质量为12.27 g时，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。

（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）BaSO3可以被空气中的氧气氧化为BaSO4，空气中的二氧化碳可以和Ba(OH)2反应生成BaCO3，可以确定假设二Ba(OH)2和BaSO4、BaCO3 ，假设三Ba(OH)2和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。