Question

同學們在復習完酸堿鹽的相關性質后又開展復分解反應研究性學習，進一步從
微觀角度探究復分解反應的條件，設計了如下研究性學習思路：
【練習質疑】下列各組物質間均能反應，寫出其反應的化學方程式．
①氫氧化鈉溶液與硫酸混合________．
②碳酸鈉溶液與硫酸混合________．
③硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合________．
④氯化鋇溶液與稀硫酸混合________．
【研究討論】上述反應為什么能夠發生？是因為這些反應物中含有特殊的陰、陽離子，
如①中有H⁺和OH^-，②中有H⁺和CO₃^2-，③中有________，④中有________．通過分析，硫酸在反應過程中的實質有所不同，在反應________（填序號）中是硫酸中H⁺所表現出來的性質；在反應________（填序號）中是硫酸根離子表現出來的性質．反應①的微觀實質可用下圖表示，請填上相關粒子的符號

【構建網絡】按照一定的順序排列這些離子，就可以形成一種網絡形式．在網絡中，用短線相連的這些陰、陽離子能兩兩結合生成沉淀或氣體或水．現有H⁺、Ca²⁺、NH₄⁺，請將它們填入下面合適的“”中，使其形成一個更為完整的復分解反應網絡

Answer 1

2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O    Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑    CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄    BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl    Cu²⁺和OH^-    Ba²⁺和SO₄^2-    ①②    ④
分析：[練習質疑]①氫氧化鈉和硫酸發生中和反應生成硫酸鈉和水；②碳酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、水、放出二氧化碳；③硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉；④氯化鋇和硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉；
[研究討論]反應③中的銅離子與氫氧根離子形成氫氧化銅沉淀、反應④中的鋇離子與硫酸離子形成硫酸鋇沉淀，使反應滿足有沉淀生成的復分解反應發生的條件；而反應①中氫離子與氫氧根離子形成水、反應②中氫離子與碳酸根離子形成水和氣體二氧化碳，使反應滿足有水或氣體氣體的復分解反應發生的條件，反應④則是由于硫酸根離子與鋇離子形成沉淀而滿足復分解反應發生的條件的；
[構建網絡]利用離子間的反應關系：生成沉淀、氣體或水即可發生反應，推斷H⁺、Ca²⁺、NH₄⁺三種離子在反應網絡中的位置．
解答：[練習質疑]①氫氧化鈉溶液與硫酸混合，通過交換成分，生成硫酸鈉和水；
故答案為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
②碳酸鈉溶液與硫酸混合，通過交換成分生成硫酸鈉和碳酸，碳酸易分解，生成物中的碳酸要寫成水和二氧化碳；
故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
③硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合，相互交換成分，生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉；
故答案為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
④氯化鋇溶液與稀硫酸混合，相互交換成分，生成硫酸鋇沉淀和氯化氫；
故答案為：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl；
[研究討論]根據反應①②的分析，反應物中含有特殊的陰、陽離子即能形成水、氣體或沉淀的兩種離子；因此反應③中的特殊離子為Cu²⁺和OH^-，形成氫氧化銅沉淀；反應④的特殊離子為Ba²⁺和SO₄^2-，形成硫酸鋇沉淀；
故答案為：Cu²⁺和OH^-；Ba²⁺和SO₄^2-；
硫酸在反應過程中的實質有所不同，反應①②中是由H+與OH^-、CO₃^2-離子形成水或氣體二氧化碳；而反應④則是由于SO₄^2-與Ba²⁺形成硫酸鋇沉淀；
故答案為：①②；④；
[構建網絡]根據“短線相連的這些陰、陽離子能兩兩結合生成沉淀或氣體或水”的規律，在有H⁺、Ca²⁺、NH₄⁺三種離子中既能與OH^-又能與CO₃^2-形成沉淀或氣體或水的離子為H+，在有Ca²⁺、NH₄⁺兩種離子中NH₄⁺能與OH^-形成氣體、而Ca²⁺能與CO₃^2-形成沉淀；
故答案為：NH₄⁺；H⁺；CO₃^2-．
點評：復分解反應的實質就是溶液中離子間的反應，溶液中離子間能形成沉淀或氣體或水，復分解反應就能發生．