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：①CuSO4溶液与NaOH溶液、②CuSO4溶液与BaCl2溶液反应．实验结束后将两次实验中的废液倒入同一个干净的烧杯中，充

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：
①CuSO₄溶液与NaOH溶液、②CuSO₄溶液与BaCl₂溶液反应．实验结束后将两次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）写出实验②发生反应的化学方程式：___．
（2）取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液为紫色，则滤液呈___性（填“酸”、“中”、“碱”）． 废液在烧杯中混合后，肯定发生的化学反应的方程式：___．
（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】小红认为：只含氯化钠；
小明认为：可能含有硫酸钠、氯化钠和氯化钡；
小亮认为：可能含氯化钠和氯化钡；
你认为：还可能是___（写一种猜想）．
【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想明显不合理？为什么？___
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
实验A：取少量滤液于试管中，加入 适量纯碱溶液，振荡．	无明显现象	滤液中不含___
实验B：取少量滤液于试管中，加入适量硝酸钡溶液，振荡．	产生白色沉淀	滤液中含有___

【交流拓展】a．要使蓝色溶液变成无色，除了加入NaOH等碱性溶液外，还可以在蓝色溶液中加入足量的___．
b．在盛有100g氢氧化钠溶液的大烧杯中缓缓加入硫酸铜溶液，反应生成沉淀的质量与加入硫酸铜溶液质量的关系如图所示：求恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数？（精确到0.1% ）

Answer 1

（1）CuSO₄溶液与BaCl₂溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜，反应的化学方程式：CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂；
（2）中性溶液不能使紫色石蕊试液变色，所以取少量滤液于试管中，滴入紫色石蕊试液，石蕊溶液为紫色，则滤液呈中性；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，方程式是CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2 NaCl；
（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；
【讨论】硫酸钠和氯化钡溶液反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钠，所以小明同学的猜想明显不合理；
【实验探究】
实验A：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；
实验B：取少量滤液于试管中，加入适量硝酸钡溶液，振荡，能与硝酸钡反应生成沉淀的是硫酸钠，所以猜想Ⅲ是NaCl、Na₂SO₄，猜想Ⅰ是NaCl；
【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；
【交流拓展】a、锌排在铜前面，且反应后溶液为无色，故可选锌、铝、镁也可；
b、 设生成硫酸钠的质量为x．
CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓
             142       98
              x     9.8g
(142)/(x)=(98)/(9.8g)
x=14.2g
所得溶液中溶质的质量分数=(14.2g)/(100g+100g-9.8g)×100%=7.5%
答：所得溶液中溶质的质量分数为7.5%．
故答案为：（1）CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂；
（2）中；CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaCl；                          
（3）【作出猜想】氯化钠和硫酸钠；
【讨论】小明；因为氯化钡与硫酸钠反应生成沉淀，不能在溶液中共存；       

实验操作	实验现象	实验结论
实验A：取少量滤液于试管中，加入适量纯碱溶液，振荡．	无明显现象	滤液中不含：BaCl2
实验B：取少量滤液于试管中，加 入适量硝酸钡溶液，振荡．	产生白色沉淀	滤液中含有：Na2SO4

【交流拓展】a、Mg或Al或Zn；
b、7.5%．