反應后溶液中溶質成分的探究

丁新花

一、一個反應的成分判斷

關于1個反應后溶質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種過量的反應物。

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行中和反應實驗。

（1）甲將約5mL氫氧化鉀溶液放人燒杯中，然后滴加幾滴無色酚酞溶液，此時溶液呈____色，接著用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒攪拌，發現溶液變為無色，該反應的化學方程式為____。

（2）乙對反應后溶液中的溶質成分進行探究。

[提出問題]反應后溶液中的溶質是什么？

[猜想與假設]

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____。

[實驗探究]為驗證另2種猜想，乙設計表1實驗方案。

[評價與反思]①丙針對上述方案提出質疑，認為方案1不合理，其原因____。

②經過反思與討論，最后學生們認為方案2的Cu0粉末可用下列的某些物質代替，也能得到一樣的實驗結論，請選出可用藥品的字母序號____。

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

③在反應后所得溶液中溶質的成分分析時，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，再滴入幾滴無色酚酞溶液，氫氧化鉀溶液顯堿性，這時溶液為紅色；氫氧化鉀和稀硫酸反應生成硫酸鉀和水，該反應的化學方程式為：

2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O

（2）[猜想與假設]猜想一：恰好完全反應時只有K2SO4；猜想二：氫氧化鉀過量時K2SO4和KOH；猜想三：稀硫酸過量時有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，而實驗中反應后的溶液為無色；[實驗探究]若猜想三成立，則溶液中存在硫酸，硫酸能與氧化銅反應生成硫酸銅和水，反應產生的現象是固體粉末減少（或消失），溶液由無色變成藍色；[評價與反思]①丙同學針對上述方案提出疑問，認為方案l是不合理的，原因是溶液中含有的K2SO4也能和BaCl2反應生成白色沉淀；②A.Fe2O3能與硫酸反應生成硫酸鐵和水，將Fe2O3加入溶液中實驗現象是固體粉末減少（或消失），溶液由無色變成黃色，現象明顯，符合題意；B.NaCl不能與硫酸反應，加入NaCl無明顯變化，不符合題意；C.CaCO3能與硫酸反應生成硫酸鈣、二氧化碳和水，將CaCO3加入溶液中實驗現象是產生氣泡，現象明顯，符合題意；D.Cu不能與硫酸反應，加入Cu無明顯變化，不符合題意。故選AC。③在反應后所得溶液中溶質的成分的分析時，不僅需想到生成物，還需考慮到反應物之用量。

二、多個反應的成分判斷

以混合后的現象為突破口，分析現象產生的原因，進一步分析判斷，得出結論。生成物一定有（不需要驗證），反應物可能有（需進一步驗證）。

例題2 （2023年廣西節選）化學興趣小組進行稀硫酸化學性質的探究。回答下列問題：

（1）將稀硫酸分別加入圖1中的試管中，……

（2）上述實驗結束后，化學興趣小組繼續探究（見表2）。

①步驟2濾液中，溶質的所有可能組合是____（填化學式）。

②步驟3中，產生白色沉淀之前，一定會發生反應的化學方程式是____。

解析 （2）①試管A中鎂粉與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，試管E中稀硫酸與BaCl2溶液反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，將試管A中物質全部倒入試管E中，產生氣泡且白色沉淀增加，說明A試管中鎂粉過量，E試管中氯化鋇過量，試管A中的物質是鎂和硫酸鎂，試管E中的溶質是鹽酸和氯化鋇，硫酸鎂與氯化鋇溶液反應生成氯化鎂和硫酸鋇沉淀，鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，向濾液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液，開始無明顯現象，一段時間后出現白色沉淀，說明濾液中含有HCl，則步驟2濾液中，一定含有MgCl2和HCI，可能含有BaCl2或MgSO4，故溶質的所有可能組合是MgCl2、HCl；MgCl2、HCl、BaCl2；MgCl2、HCl、MgSO4；②產生白色沉淀之前是鹽酸與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式是：

NaOH+HCl=NaCl+H2O

（收稿日期：2024-01-08）