Question

某化学兴趣小组的同学对“硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钠”四种物质之间的反应进行了定性和定量的研究．
根据复分解反应发生的条件，初步判断上述四种溶液两两之间能发生______个反应；其中有气体、沉淀生成的化学方程式为：（请各写出一个）
（1）______；（2）______．
实验一：证明氢氧化钠溶液和稀硫酸混合后确实发生了化学反应王同学按如图方法进行了实验．请回答：在A的实验中，滴入紫色石蕊溶液的目的是______；
B装置中发生的化学反应方程式为______；
实验二：定量分析稀硫酸与两种混合物反应后溶液的成分刘同学称取38.2g氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加质量分数为15.3%的稀硫酸，同时记录实验数据，
测得加入稀硫酸的质量与生成气体的质量关系如图所示．

①当加入16g稀硫酸时，溶液中的溶质为______（写化学式）
②求混合物与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数．（请写出计算过程，结果保留到0.1%）
实验三：实验分析四种化合物溶液混合后的成分洪同学按以下流程进行了实验：

操作Ⅰ的名称是______，固体D的化学式是______；如溶液B中滴入酚酞，呈无色，则B中一定没有______离子；一定含有______离子．

Answer

根据物质的性质进行分析，物质间混合时若能生成沉淀、气体或水，则反应能够进行，氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，没有明显的实验现象，可以通过指示剂进行指示，在氢氧化钠和碳酸钠的混合液中加入硫酸，硫酸先与氢氧化钠反应，再与碳酸钠反应，根据图象提供的数据进行计算，分离不溶性固体和可溶性固体使用过滤的方法，酚酞在碱性溶液中为红色，在中性和酸性溶液中为无色．
【解析】
“硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钠”四种物质之间，硫酸能与硝酸钡、氢氧化钠和碳酸钠反应，硝酸钠还能与碳酸钠反应，共有四个反应发生，其中硫酸与硝酸钡反应生成沉淀，硫酸与碳酸钠反应生成气体，故填：4，Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O，H2SO4+Ba（NO3）2═BaSO4↓+2HNO3；
实验一：氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，没有明显的实验现象，可以通过指示剂石蕊试液进行指示，故填：指示反应的进行，2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O；
实验二：①在氢氧化钠和碳酸钠的混合液中加入硫酸，硫酸先与氢氧化钠反应，再与碳酸钠反应，当加入16g稀硫酸时，硫酸与氢氧化钠未完全反应，溶液中含有氢氧化钠、生成的硫酸钠和未参加反应的碳酸钠，故填：NaOH，Na2SO4，Na2CO3；
②根据图象可知当加入质量分数为15.3%的稀硫酸64g时恰好完全反应，硫酸和氢氧化钠以及硫酸与碳酸钠都反应生成硫酸钠，设生成硫酸钠的质量为x，根据质量守恒定律可得：
H2SO4 --Na2SO4
98             142
64g×15.3%     x
=
            x≈14.2g
所得溶液的溶质质量分数为：×100%=14.2%；
答：所得溶液的溶质质量分数为14.2%；
实验三：分离不溶性固体和可溶性固体可以使用过滤的方法，得到的固体A加入过量的盐酸反应生成气体和固体D，则固体A中含有碳酸钡和硫酸钡，D是硫酸钡，如溶液B中滴入酚酞，呈无色，则溶液B中一定不含有氢氧化钠和碳酸钠，一定含有生成的硝酸钠，故填：过滤，BaSO4，OH-  CO32-，Na+ NO3-．