Question

某學習小組對硫酸進行如下研究：
（1）已知相同溫度下，硫酸的質量分數越大溶液的酸性越強．若對稀硫酸進行如下操作，溶液的pH因化學變化而升高的有    （填字母）．
A．加少量水      B．加少量鐵粉    C．加少量氫氧化鉀   D．加少量濃硫酸

時間/h		1	1.5	4	8	12	24	48	60
吸水質量/g	硫酸甲	1.6	2.2	5.2	10.3	14.0	20.9	29.2	32.1
	硫酸乙	1.2	1.5	3.5	5.9	8.1	12.9	19.5	21.0

（2）向兩個燒杯中分別注入硫酸甲（溶質質量分數為98%，密度為1.84g/cm³）和硫酸乙（硫酸甲與水的按體積比1：1混和）各10mL，稱量并記錄不同時間（h）兩種硫酸溶液吸水的質量，數據見下表：
①若量取硫酸甲時俯視讀數，則所配硫酸乙的溶質質量分數將    （填填“偏大”、“偏小”或“不變”．
②由表中實驗數據可知：有關硫酸吸水性的說法不正確的是    （填字母）．
A．硫酸甲和乙都有吸水性  B．只有硫酸甲有吸水性   C．硫酸甲的吸水性較硫酸乙強
（3）在高效復習課堂中，同學們利用稀釋后的稀硫酸，硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鉀等物質的溶液對“復分解反應發生的條件”進行再探究．
①將上述四種溶液兩兩混合，判斷其兩兩之間能否發生反應，請寫出其中符合下列條件的兩個化學方程式：一個中和反應    ；一個有沉淀生成的反應    ．
②利用上述四種物質的溶液完成實驗后，將所得物質混合并過濾，得到一種無色溶液．經測定，該溶液顯酸性．則在該溶液中一定含有的離子是    ．為了驗證該溶液中可能含有的陰離子是否存在，請按如下實驗進行驗證．

溶液中可能含有的離子	設計實驗驗證（實驗步驟、現象及對應的結論）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據溶液的酸堿性與酸堿度之間的關系分析；
（2）①根據俯視讀數所量取的液體的量及質量分數的計算公式分析；
②根據表中的數據分析硫酸的吸水性，
（3）①根據物質的性質，選擇物質分別寫出一個中和反應和有沉淀生成的反應；
②根據溶液混合后顯酸性，硫酸根離子與鋇離子結合形成沉淀，分析混合后的溶液中一定含有的離子，可能含有的離子．根據可能含有的離子的特性進行驗證．
解答：解：（1）因為相同溫度下，硫酸的質量分數越大溶液的酸性越強，溶液的pH越小．向稀硫酸中加入加少量水時，硫酸的質量分數變小，溶液的pH變大，但沒有發生化學變化；向稀硫酸中加入鐵粉時，鐵和硫酸反應，酸性轉減弱，溶液的pH要增大；向稀硫酸中加入氫氧化鉀時，氫氧化鉀和硫酸反應，溶液的pH要增大，所以，溶液的pH因化學變化而升高的有 BC；
（2）①在量取時濃硫酸時是俯視讀數，實際量取的濃硫酸少了，所配置的稀硫酸的質量分數偏小；
②由表中實驗數據可知：硫酸甲和乙都有吸水性，硫酸甲的吸水性較硫酸乙強．故B錯誤；
（3）①由四種物質的性質可知：硫酸與氫氧化鈉發生中和反應，方程式是：H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；碳酸鉀和硝酸鋇（或硫酸與硝酸鋇）反應生成沉淀，反應的方程式是：K₂CO₃+Ba（NO₃）₂═BaCO₃↓+2KNO₃（或H₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2HNO₃）；
②由于溶液混合后顯酸性，所以，溶液中應含有H⁺，不含有 CO₃^2-；硫酸根離子與鋇離子結合形成沉淀，一定不存在鋇離子和硫酸根離子．所以，溶液中一定含有的離子有：H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-；溶液中可能含有  SO₄^2-，由于硫酸根離子與鋇離子結合形成沉淀，為了驗證硫酸根離子的存在，應進行的實驗是：取少量濾液，加入硝酸鋇溶液，若有白色沉淀產生，說明溶液中含有SO₄^2-；若無白色沉淀產生，說明溶液中不含有SO₄^2-．
故答為：（1）BC； （2）①偏小；②B； （3）①H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O，K₂CO₃+Ba（NO₃）₂═BaCO₃↓+2KNO₃（ 或H₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2HNO₃）；②H⁺、Na⁺、K⁺和NO₃^-，SO₄^2-，取少量濾液，加入硝酸鋇溶液，若有白色沉淀產生，說明溶液中含有SO₄^2-；若無白色沉淀產生，說明溶液中不含有SO₄^2-．
點評：本題主要考查了有關硫酸的知識，要想解答好這類題目，就要理解和熟記硫酸的化學性質、用途、反應現象和化學方程式，以及與之相關的知識