Question

【題目】化學(xué)小組同學(xué)為了驗證堿的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計了如下實驗，請回答問題：

（1）實驗Ⅰ：同學(xué)們從藥品柜中取出了密封保存的NaOH溶液、Ca（OH）2溶液、Ba（OH）2溶液和Na2CO3溶液，分別用試管取樣并滴加酚酞試液，觀察到_________，得出結(jié)論：堿溶液能與指示劑作用。但是有同學(xué)立即糾正，不應(yīng)該取用Na2CO3溶液進行實驗，理由是_______。

（2）實驗Ⅱ：為了驗證堿溶液與二氧化碳的反應(yīng)，乙組同學(xué)分別向盛有NaOH溶液Ca（OH）2溶液和Ba（OH）2 溶液的三支試管中緩緩?fù)ㄈ攵�氧化碳，發(fā)現(xiàn)有兩支試管內(nèi)出現(xiàn)了渾濁，經(jīng)分析，他們寫出了Ba（OH）2與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

（3）實驗Ⅲ：為了驗證堿能與酸發(fā)生中和反應(yīng)，同學(xué)們提議，可以向?qū)嶒?/span>Ⅰ中盛有氫氧化鈉溶液的實驗后的試管中加入鹽酸，當觀察到_________時，即可得出結(jié)論。

[拓展與應(yīng)用]

已知:：BaCl2、CaCl2、Na2SO4 溶液呈中性

（4）堿溶液具有相似的化學(xué)性質(zhì)，是因為它們的溶液中都含有________。

（5）實驗結(jié)束后，三個小組的同學(xué)將廢液倒入同一個潔凈的廢液缸，傾倒過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了氣泡，最終得到紅色透明的溶液。同學(xué)們分析，產(chǎn)生氣泡是與實驗Ⅲ所得的廢液中含有的_______（填化學(xué)式）有關(guān)。

（6）老師提醒大家：廢液需處理至pH=7，且鋇離子是重金屬離子，會對地下水造成嚴重的污染，應(yīng)將它轉(zhuǎn)化成難溶物。處理廢水時除pH試紙外還可選用下列_________ （填序號）。

①CaCO3 ②稀 H2SO4 ③Na2SO4 溶液和稀HNO3 ④Na2CO3 溶液和Na2SO4溶液

Answer 1

【答案】試管內(nèi)溶液變紅 碳酸鈉為鹽類，不屬于堿 溶液紅色消失 氫氧根離子 HCl ②③

【解析】

（1）酚酞加入到堿性溶液中，使溶液變紅，所以可以觀察到試管內(nèi)溶液變紅；碳酸鈉為鹽，不含有氫氧根離子，不屬于堿類，只是溶液顯堿性；

（2）氫氧化鋇與二氧化碳反應(yīng)類似于氫氧化鈣與二氧化碳的反應(yīng)，所以二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和水，化學(xué)方程式為；

（3）鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)后生成氯化鈉和水，氯化鈉溶液水顯中性，酚酞不會使中性溶液變色，所以紅色消失時，證明兩者發(fā)生了反應(yīng)；

（4）堿溶液由于其含有氫氧根離子，顯示了堿的性質(zhì)；

（5）實驗中產(chǎn)生氣泡，能產(chǎn)生氣泡的為碳酸鈉，其與酸反應(yīng)生成二氧化碳，便可以觀察到氣泡，而在實驗Ⅲ中加入了鹽酸，所以產(chǎn)生氣泡與鹽酸有關(guān)，化學(xué)式為HCl；

（6）此時廢液為紅色透明溶液，所以廢液顯堿性，不含有碳酸鈉，還有剩余的堿未反應(yīng)， pH試紙可以測定溶液的pH值，判斷是否達到中性，所以需要加入試劑中和剩余的堿，將鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀。

①、碳酸鈉不會中和剩余的堿，溶液pH值無法達到7，所以①不可選擇；

②、稀硫酸可以中和剩余的堿，同時硫酸根可以與鋇離子生成硫酸鋇沉淀，使溶液pH降為7，同時將鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀，所以②可以選擇；

③、硫酸鈉可以與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，稀硝酸可以中和剩余的堿，使溶液pH變?yōu)?/span>7，同時將鋇離子沉淀，③可以選擇；

④、碳酸鈉和硫酸鈉都可以將鋇離子轉(zhuǎn)化為沉淀，但是無法中和剩余的堿，溶液pH無法達到7，④不可選擇；故選②③。