Question

某化学兴趣小组的同学为了探究“复分解反应发生的条件”，做了两个实验：CuSO₄溶液分别与NaOH溶液、BaCl₂溶液反应．实验结束后将两实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中，充分混合后过滤，得到滤液呈无色． 

（1）写出废液混合后使滤液变无色时一定发生的反应的化学方程式：　         　． 

（2）取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液仍为紫色，则滤液呈　 　性（填“酸”、“中”、“碱”）． 

（3）该小组的同学对滤液中溶质的成分继续进行了如下探究实验： 

【提出问题】滤液中溶质的成分是什么？ 

【作出猜想】猜想Ⅰ：      　；猜想Ⅱ　    　；猜想Ⅲ　    　． 

【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，振荡．	无明显现象	猜想Ⅱ不成立
实验②	产生白色沉淀	猜想Ⅲ成立

在实验②的溶液中滴加无色酚酞溶液，观察到酚酞溶液变成红色． 

【交流拓展】要使蓝色溶液变成无色，还可以用不同于上述原理的方法，即在蓝色溶液中加入足量的　    　． 

Answer

（1）CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl

（2）中

（3）NaCl；NaCl、BaCl2；NaCl、Na2SO4；取少量滤液于试管中，加入适量的氢氧化钡溶液，振荡；锌（合理即可）

【解析】

试题分析：（1）第一个反应：CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，第二个反应：CuSO4溶液与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，反应后废液中一定有氯化铜和硫酸钠，废液混合后过滤所得滤液为无色，说明第一个反应中NaOH溶液过量，与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，方程式为：CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2 NaCl。

故答案为：CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2 NaCl；

（2）滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液仍为紫色，说明溶液显中性。

故答案为：中；

（3）【作出猜想】最终滤液无色，说明溶液中一定不含铜离子，滤液呈中性，说明氢氧化钠与氯化铜恰好反应，生成氯化钠，第一个反应生成硫酸钠溶液，所以滤液中的溶质可能是氯化钠和硫酸钠；若第二个反应中氯化钡过量，则其废液中有氯化钡、氯化铜，若氯化钡与第一个反应生成的硫酸钠恰好反应，氢氧化钠与氯化铜恰好反应，则滤液中溶质为氯化钠；若第二个反应中氯化钡过量，则其废液中有氯化钡、氯化铜，若氯化钡与第一个反应生成的硫酸钠反应后仍有剩余，氢氧化钠与氯化铜恰好反应，则滤液中溶质为氯化钠和氯化钡；实验①：取少量滤液于试管中，加入适量的纯碱溶液，无现象，说明滤液中无钡离子，因为碳酸钠可与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，与氯化钠、硫酸钠不反应，则猜想Ⅱ是NaCl、BaCl2；加入某物质能产生白色沉淀且最后溶液能使酚酞变红，说明是加入的碱性溶液，能与碱反应生成沉淀的是硫酸钠，碱与氯化钠不反应，所以猜想Ⅲ是NaCl、Na2SO4，猜想Ⅰ是NaCl。

故答案为：NaCl；NaCl、BaCl2；NaCl、Na2SO4；

【实验探究】硫酸钠可与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，所以实验②可取少量滤液于试管中，加入适量的氢氧化钡溶液，振荡。

故答案为：取少量滤液于试管中，加入适量的氢氧化钡溶液，振荡；

【交流拓展】锌排在铜前面，且反应后溶液为无色，故可选锌，铝、镁也可。

故答案为：锌（合理即可）。

考点：考查复分解反应及其发生的条件；酸碱指示剂及其性质

【名师点睛】本题主要考查了酸碱盐的化学性质，实质是考查离子反应、离子共存问题。复分解反应条件的应用，以及应用知识分析和解决问题的能力，有一定难度，要依据物质间的反应细心分析解答。离子不能大量共存的一般情况是（1）能发生复分解反应的离子之间(即生成沉淀，气体，水、弱酸、弱碱等难电离物质)。（2）能生成微溶物的离子之间（如：Ca2+和 SO42-；Ag+和 SO42-）。（3）能完全水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子（如：Al3+， Fe3+与 CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-，S2-等）。