反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究

丁新花

一、一個(gè)反應(yīng)的成分判斷

關(guān)于1個(gè)反應(yīng)后溶質(zhì)成分類探究猜想方向有2種：1.只含生成物；2.含生成物和其中1種過(guò)量的反應(yīng)物。

例題1 （2023年潮州模擬）某興趣小組用氫氧化鉀溶液和稀硫酸進(jìn)行中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

（1）甲將約5mL氫氧化鉀溶液放人燒杯中，然后滴加幾滴無(wú)色酚酞溶液，此時(shí)溶液呈____色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒攪拌，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闊o(wú)色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___。

（2）乙對(duì)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究。

[提出問(wèn)題]反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么？

[猜想與假設(shè)]

猜想一：K2SO4

猜想二：K2SO4和KOH

猜想三：____

上述猜想，可直接排除的是____，原因是____。

[實(shí)驗(yàn)探究]為驗(yàn)證另2種猜想，乙設(shè)計(jì)表1實(shí)驗(yàn)方案。

[評(píng)價(jià)與反思]①丙針對(duì)上述方案提出質(zhì)疑，認(rèn)為方案1不合理，其原因____。

②經(jīng)過(guò)反思與討論，最后學(xué)生們認(rèn)為方案2的Cu0粉末可用下列的某些物質(zhì)代替，也能得到一樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)選出可用藥品的字母序號(hào)____。

A.Fe2O3 B.NaCl C.CaCO3 D.Cu

③在反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分分析時(shí)，不僅需想到生成物，還需考慮____。

解析 （1）甲將約5mL氫氧化鉀溶液加入到燒杯中，再滴入幾滴無(wú)色酚酞溶液，氫氧化鉀溶液顯堿性，這時(shí)溶液為紅色；氫氧化鉀和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鉀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O

（2）[猜想與假設(shè)]猜想一：恰好完全反應(yīng)時(shí)只有K2SO4；猜想二：氫氧化鉀過(guò)量時(shí)K2SO4和KOH；猜想三：稀硫酸過(guò)量時(shí)有K2SO4和H2SO4。以上猜想中，可以直接排除的是猜想二，原因是含有氫氧化鉀的溶液能使酚酞溶液變紅色，而實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)后的溶液為無(wú)色；[實(shí)驗(yàn)探究]若猜想三成立，則溶液中存在硫酸，硫酸能與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體粉末減少（或消失），溶液由無(wú)色變成藍(lán)色；[評(píng)價(jià)與反思]①丙同學(xué)針對(duì)上述方案提出疑問(wèn)，認(rèn)為方案l是不合理的，原因是溶液中含有的K2SO4也能和BaCl2反應(yīng)生成白色沉淀；②A.Fe2O3能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，將Fe2O3加入溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體粉末減少（或消失），溶液由無(wú)色變成黃色，現(xiàn)象明顯，符合題意；B.NaCl不能與硫酸反應(yīng)，加入NaCl無(wú)明顯變化，不符合題意；C.CaCO3能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、二氧化碳和水，將CaCO3加入溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象明顯，符合題意；D.Cu不能與硫酸反應(yīng)，加入Cu無(wú)明顯變化，不符合題意。故選AC。③在反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分的分析時(shí)，不僅需想到生成物，還需考慮到反應(yīng)物之用量。

二、多個(gè)反應(yīng)的成分判斷

以混合后的現(xiàn)象為突破口，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，進(jìn)一步分析判斷，得出結(jié)論。生成物一定有（不需要驗(yàn)證），反應(yīng)物可能有（需進(jìn)一步驗(yàn)證）。

例題2 （2023年廣西節(jié)選）化學(xué)興趣小組進(jìn)行稀硫酸化學(xué)性質(zhì)的探究。回答下列問(wèn)題：

（1）將稀硫酸分別加入圖1中的試管中，……

（2）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，化學(xué)興趣小組繼續(xù)探究（見(jiàn)表2）。

①步驟2濾液中，溶質(zhì)的所有可能組合是____（填化學(xué)式）。

②步驟3中，產(chǎn)生白色沉淀之前，一定會(huì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。

解析 （2）①試管A中鎂粉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，試管E中稀硫酸與BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，將試管A中物質(zhì)全部倒入試管E中，產(chǎn)生氣泡且白色沉淀增加，說(shuō)明A試管中鎂粉過(guò)量，E試管中氯化鋇過(guò)量，試管A中的物質(zhì)是鎂和硫酸鎂，試管E中的溶質(zhì)是鹽酸和氯化鋇，硫酸鎂與氯化鋇溶液反應(yīng)生成氯化鎂和硫酸鋇沉淀，鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，向?yàn)V液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液，開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明濾液中含有HCl，則步驟2濾液中，一定含有MgCl2和HCI，可能含有BaCl2或MgSO4，故溶質(zhì)的所有可能組合是MgCl2、HCl；MgCl2、HCl、BaCl2；MgCl2、HCl、MgSO4；②產(chǎn)生白色沉淀之前是鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

NaOH+HCl=NaCl+H2O

（收稿日期：2024-01-08）