Question

5．在今年化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試“探究純堿的性質(zhì)”中，同學(xué)們做了如圖所示的四組實(shí)驗(yàn)，并將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個(gè)干凈的大燒杯中．考試結(jié)束后，某興趣小組發(fā)現(xiàn)大燒杯底部有沉淀，上層溶液呈紅色．為了探究上層溶液的成分，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．
【提出問(wèn)題】大燒杯中的上層溶液中除了含有水和酚酞外，還含有哪些離子？（假設(shè)難溶物質(zhì)、水和酚酞均不會(huì)解離出離子）
【猜想假設(shè)】小明認(rèn)為上層溶液中一定含有Na⁺、CO₃^2-、H⁺、Cl^-、Ba²⁺、Ca²⁺、OH^-七種離子，你認(rèn)為上層溶液中含有的離子最多可能有幾種，它們分別是Na⁺、Cl^-、Ba²⁺、Ca²⁺、OH^-（填離子符號(hào)）．
【分析討論】（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H⁺，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色．請(qǐng)你分析上層溶液中不含有H⁺的另外一個(gè)理由氫離子和氫氧根離子不能共存．
（2）小李取一定量的上層溶液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，認(rèn)為上層溶液中一定不含有CO₃^2-．小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因是酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過(guò)少，被堿全部消耗，沒(méi)與CO₃^2-反應(yīng)．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為進(jìn)一步確定上層溶液中是否含有CO₃^2-，請(qǐng)你和小紅一起參與下列探究：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過(guò)量的BaCl2溶液，靜置	① 有白色沉淀生成 ②試管中 的上層溶液仍是紅色	①大燒杯中上層溶液中一定含有CO32- ②同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是 OH-（填離子符號(hào)）

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是CO₃^2-、OH^-（填離子符號(hào)）

Answer 1

分析 【猜想假設(shè)】根據(jù)已有的離子的性質(zhì)以及離子間結(jié)合時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析解答即可．
【分析討論】（1）根據(jù)氫離子和氫氧根離子不能共存解答；
（2）根據(jù)酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過(guò)少，被堿全部消耗，沒(méi)與CO₃^2-反應(yīng)，解答；

解答 解：
【猜想假設(shè)】將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個(gè)干凈的大燒杯中，上層溶液呈紅色，說(shuō)明溶液呈堿性，故一定含有氫氧根離子，不含有氫離子；大燒杯底部有沉淀，Ba²⁺、Ca²⁺與CO₃^2-反應(yīng)能產(chǎn)生碳酸鋇、碳酸鈣沉淀，上層溶液中Ba²⁺、Ca²⁺與CO₃^2-不能共存，故上層溶液中含有的離子最多可能有5中，它們分別是Na⁺、Cl^-、Ba²⁺、Ca²⁺、OH^-；
【分析討論】（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H⁺，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色．上層溶液中不含有H⁺的另外一個(gè)理由氫離子和氫氧根離子不能共存；
（2）小李取一定量的上層溶液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，認(rèn)為上層溶液中一定不含有CO₃^2-．小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因是：酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過(guò)少，被堿全部消耗，沒(méi)與CO₃^2-反應(yīng)；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀的是碳酸根離子和硫酸根離子，
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過(guò)量的BaCl₂溶液，靜置，①有白色沉淀生成，說(shuō)明大燒杯中上層溶液中一定含有CO₃^2-；
②試管中的上層溶液仍是紅色，說(shuō)明溶液呈堿性，同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是OH^-．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是CO₃^2-、OH^-．
答案：
【猜想假設(shè)】Na⁺、Cl^-、Ba²⁺、Ca²⁺、OH^-；
【分析討論】
（1）氫離子和氫氧根離子不能共存；
（2）酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過(guò)少，被堿全部消耗，沒(méi)與CO₃^2-反應(yīng)；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過(guò)量的BaCl2溶液，靜置	① 有白色沉淀生成 ②試管中 的上層溶液仍是紅色	①大燒杯中上層溶液中一定含有CO32- ②同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是 OH-（填離子符號(hào)）

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】CO₃^2-、OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是常見(jiàn)的離子的檢驗(yàn)，完成此題，可以依據(jù)已有的離子的性質(zhì)以及檢驗(yàn)的方法進(jìn)行．本題是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題，難度較大．試題涉及到了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、常見(jiàn)離子組的鑒別．學(xué)生對(duì)方程式的書(shū)寫(xiě)應(yīng)熟練掌握．