反应后溶液中溶质成分的探究

丁新花

一、一个反应的成分判断

关于1个反应后溶质成分类探究猜想方向有2种：1.只含生成物；2.含生成物和其中1种过量的反应物。

例题1 （2023年潮州模拟）某兴趣小组用氢氧化钾溶液和稀硫酸进行中和反应实验。

（1）甲将约5mL氢氧化钾溶液放人烧杯中，然后滴加几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈____色，接着用滴管滴入一定量的稀硫酸，再用玻璃棒搅拌，发现溶液变为无色，该反应的化学方程式为____。

（2）乙对反应后溶液中的溶质成分进行探究。

[提出问题]反应后溶液中的溶质是什么？

[猜想与假设]

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____。

[实验探究]为验证另2种猜想，乙设计表1实验方案。

[评价与反思]①丙针对上述方案提出质疑，认为方案1不合理，其原因____。

②经过反思与讨论，最后学生们认为方案2的Cu0粉末可用下列的某些物质代替，也能得到一样的实验结论，请选出可用药品的字母序号____。

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

③在反应后所得溶液中溶质的成分分析时，不仅需想到生成物，还需考虑____。

解析 （1）甲将约5mL氢氧化钾溶液加入到烧杯中，再滴入几滴无色酚酞溶液，氢氧化钾溶液显碱性，这时溶液为红色；氢氧化钾和稀硫酸反应生成硫酸钾和水，该反应的化学方程式为：

2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O

（2）[猜想与假设]猜想一：恰好完全反应时只有K2SO4；猜想二：氢氧化钾过量时K2SO4和KOH；猜想三：稀硫酸过量时有K2SO4和H2SO4。以上猜想中，可以直接排除的是猜想二，原因是含有氢氧化钾的溶液能使酚酞溶液变红色，而实验中反应后的溶液为无色；[实验探究]若猜想三成立，则溶液中存在硫酸，硫酸能与氧化铜反应生成硫酸铜和水，反应产生的现象是固体粉末减少（或消失），溶液由无色变成蓝色；[评价与反思]①丙同学针对上述方案提出疑问，认为方案l是不合理的，原因是溶液中含有的K2SO4也能和BaCl2反应生成白色沉淀；②A.Fe2O3能与硫酸反应生成硫酸铁和水，将Fe2O3加入溶液中实验现象是固体粉末减少（或消失），溶液由无色变成黄色，现象明显，符合题意；B.NaCl不能与硫酸反应，加入NaCl无明显变化，不符合题意；C.CaCO3能与硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，将CaCO3加入溶液中实验现象是产生气泡，现象明显，符合题意；D.Cu不能与硫酸反应，加入Cu无明显变化，不符合题意。故选AC。③在反应后所得溶液中溶质的成分的分析时，不仅需想到生成物，还需考虑到反应物之用量。

二、多个反应的成分判断

以混合后的现象为突破口，分析现象产生的原因，进一步分析判断，得出结论。生成物一定有（不需要验证），反应物可能有（需进一步验证）。

例题2 （2023年广西节选）化学兴趣小组进行稀硫酸化学性质的探究。回答下列问题：

（1）将稀硫酸分别加入图1中的试管中，……

（2）上述实验结束后，化学兴趣小组继续探究（见表2）。

①步骤2滤液中，溶质的所有可能组合是____（填化学式）。

②步骤3中，产生白色沉淀之前，一定会发生反应的化学方程式是____。

解析 （2）①试管A中镁粉与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，试管E中稀硫酸与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和鹽酸，将试管A中物质全部倒入试管E中，产生气泡且白色沉淀增加，说明A试管中镁粉过量，E试管中氯化钡过量，试管A中的物质是镁和硫酸镁，试管E中的溶质是盐酸和氯化钡，硫酸镁与氯化钡溶液反应生成氯化镁和硫酸钡沉淀，镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，向滤液中逐滴滴加氢氧化钠溶液，开始无明显现象，一段时间后出现白色沉淀，说明滤液中含有HCl，则步骤2滤液中，一定含有MgCl2和HCI，可能含有BaCl2或MgSO4，故溶质的所有可能组合是MgCl2、HCl；MgCl2、HCl、BaCl2；MgCl2、HCl、MgSO4；②产生白色沉淀之前是盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式是：

NaOH+HCl=NaCl+H2O

（收稿日期：2024-01-08）