Question

5．在今年化學實驗操作考試“探究純堿的性質(zhì)”中，同學們做了如圖所示的四組實驗，并將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個干凈的大燒杯中．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，進行了以下實驗．
【提出問題】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)、水和酚酞均不會解離出離子）
【猜想假設(shè)】小明認為上層溶液中一定含有Na⁺、CO₃^2-、H⁺、Cl^-、Ba²⁺、Ca²⁺、OH^-七種離子，你認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）．
【分析討論】（1）小紅認為上層溶液中一定不含有H⁺，因為上層溶液呈紅色．請你分析上層溶液中不含有H⁺的另外一個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)無氣泡產(chǎn)生，認為上層溶液中一定不含有CO₃^2-．小紅認為他的結(jié)論不正確，原因是酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與CO₃^2-反應(yīng)．
【設(shè)計實驗】為進一步確定上層溶液中是否含有CO₃^2-，請你和小紅一起參與下列探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過量的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）

【實驗結(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）

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)合時的實驗現(xiàn)象進行分析解答即可．
【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)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與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干凈的大燒杯中，上層溶液呈紅色，說明溶液呈堿性，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）小紅認為上層溶液中一定不含有H⁺，因為上層溶液呈紅色．上層溶液中不含有H⁺的另外一個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)無氣泡產(chǎn)生，認為上層溶液中一定不含有CO₃^2-．小紅認為他的結(jié)論不正確，原因是：酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與CO₃^2-反應(yīng)；
【設(shè)計實驗】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，滴加過量的BaCl₂溶液，靜置，①有白色沉淀生成，說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，說明溶液呈堿性，同時還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是OH^-．
【實驗結(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)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與CO₃^2-反應(yīng)；
【設(shè)計實驗】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過量的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）

【實驗結(jié)論】CO₃^2-、OH^-．

點評 本題考查的是常見的離子的檢驗，完成此題，可以依據(jù)已有的離子的性質(zhì)以及檢驗的方法進行．本題是一個綜合性很強的實驗題，難度較大．試題涉及到了試驗設(shè)計、常見離子組的鑒別．學生對方程式的書寫應(yīng)熟練掌握．