20. 某校化学兴趣小组同学们利用“硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾”四种物质的溶液对“复分解反应发生的条件”进行再探究。
【知识回放】通过判断上述四种溶液两两之间能否发生反应，我能写出其中一个中和反应的化学方程式：。
【实验探究】

(1)图 1 是 HCl 和 NaOH 在水中解离出离子的示意图，我发现 HCl 和 NaOH 在水中会解离出相应离子，以此类推硝酸钡在水中会解离出 Ba²⁺和(填离子符号)。
(2)图 2 是稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应的微观过程示意图，该化学反应的实质可以表示为，溶液中 H⁺和 OH⁻的浓度减小；用同样的方式表示碳酸钾与稀硫酸反应的实质是 2H⁺ + CO₃²⁻ = H₂O + CO₂↑，溶液中 H⁺和 CO₃²⁻的浓度减小。
(3)通过探究上述四种溶液两两之间是否发生反应的实质，发现 NaOH 溶液和 H₂SO₄溶液能发生复分解反应，因为溶液中的 H⁺和 OH⁻不能大量共存；H₂SO₄溶液和 Ba(NO₃)₂溶液也可以发生复分解反应，因为 Ba²⁺和 SO₄²⁻在溶液中(填“能”或“不能”)大量共存；NaOH 溶液和 K₂CO₃溶液不能发生复分解反应，因为(填微观粒子符号)和 Na⁺、OH⁻能大量共存。
【实验结论】通过对“复分解反应发生的条件”的再探究，得出复分解反应发生条件的实质：复分解反应的实质是离子交换的反应。只要反应物中某些离子以沉淀、气体或水分子的形式使其浓度减小了，复分解反应就可以发生。
【实验拓展】同学们利用图 3 装置研究 7.3％稀盐酸与 5％氢氧化钠溶液反应的过程，并用 pH 传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，得到如图 4 所示关系图。

(4)根据曲线分析，实验前烧杯中装有溶液，曲线上 d 点的溶质为。
(5)曲线 bc 段变化的原因是。

20. 【知识回放】$2NaOH + H_{2}SO_{4} = Na_{2}SO_{4} + 2H_{2}O$
【实验探究】(1)$NO_{3}^{-}$ (2)$H^{+} + OH^{-} = H_{2}O$ (3)不能 $K^{+}$、$CO_{3}^{2 - }$
【实验拓展】(4)氢氧化钠 氯化钠、氯化氢 (5)氢氧化钠与滴加的盐酸发生中和反应，氢氧化钠减少，溶液的碱性减弱
点拨：【知识回放】中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应，提供的物质中，硫酸与氢氧化钠发生中和反应生成硫酸钠和水。
【实验探究】(1)硝酸钡在水中会解离出 $Ba^{2 + }$和硝酸根离子$(NO_{3}^{-})$。(2)盐酸与氢氧化钠发生酸碱中和反应生成氯化钠和水，中和反应的实质是 $H^{+} + OH^{-} = H_{2}O$。(3)因为 $Ba^{2 + }$和 $SO_{4}^{2 - }$在溶液中能结合成硫酸钡沉淀，所以二者在溶液中不能大量共存；NaOH 溶液和 $K_{2}CO_{3}$溶液不能发生复分解反应，因为钾离子$(K^{+})$、碳酸根离子$(CO_{3}^{2 - })$、$Na^{+}$和 $OH^{-}$能大量共存。
【实验拓展】(4)由图像可知，该溶液的 pH 由大于 7 到等于 7，最后小于 7，所以实验前烧杯中盛放的是氢氧化钠溶液，滴加的是稀盐酸，曲线上 d 点所示溶液的 $pH ＜ 7$，则此点所示溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢。(5)曲线 bc 段变化的原因是氢氧化钠与滴加的盐酸发生中和反应，氢氧化钠减少，溶液的碱性减弱，所以 pH 变小。