Question

同學在做實驗時用到H₂SO₄、Ba（OH）₂、NaOH、Na₂CO₃四種溶液．某�；瘜W興趣小組的同學對實驗后的廢液進行了探究．取廢液少許，向其廢液中滴加無色酚酞試劑，廢液是紅色．
[提出問題]：廢液中含有哪些離子呢？
[理論分析]：廢液是由這種離子（H⁺、SO₄^-、Ba²⁺、NO^3-、Na⁺、OH^-、CO₃^2-）相互之間發(fā)生反應后形成的．向其廢液中滴加無色酚酞試液，廢液呈紅色，則廢液是________性，所以一定不存在的一種離子是________（填離子符號下同）；有二種離子在任何條件下都會存在，它們是NO^3-和________．
[猜想與假設]：同學們提出的部分假設如下：
甲同學：另外，可能還含有Ba²⁺、SO₄²⁺、CO₃^2-
乙同學：另外，可能還含有Ba²⁺
丙同學：另外，可能還含有SO₄^2-、CO₃^2-
以上甲、乙、丙三位同學的假設中，________同學的假設一定不成立，原因是________．
[實驗驗證]：請按丙同學的假設成立來設計實驗，并驗證該假設，實驗方案如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
________	________	廢液中有SO42-和CO32- 丙同學的假設成立

Answer 1

堿性    H⁺    Na⁺    甲    Ba²⁺、SO₄²⁺會結合成硫酸鋇的白色沉淀    ①取少量廢液于試管中，向其中滴加稀鹽酸；
②繼續(xù)加稀鹽酸直到無氣體冒出；
③再滴加氯化鋇溶液，觀察現(xiàn)象    有氣泡冒出 廢液中有CO₃^2-
有白色沉淀產(chǎn)生 廢液中有SO₄^2-
分析：[理論分析]：因為溶液顯堿性，所以溶液中一定含有較多的OH^-，根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件即可分析出溶液中一定不存在H⁺；因為所有的硝酸鹽、鈉鹽、鉀鹽均可溶于水，根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件即可分析出答案；
[猜想與假設]：根據(jù)Ba²⁺可以與SO₄^2-和CO₃^2-反應，即可知甲不正確；
[實驗驗證]：根據(jù)SO₄^2-和CO₃^2-的檢驗方法去分析：CO₃^2-可以與酸反應放出氣體，SO₄^2-與Ba²⁺反應生成白色沉淀．
解答：【理論分析】因為溶液顯堿性，所以溶液中一定有OH^-，根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，H⁺與OH^-會發(fā)生反應，即兩者不共存，所以溶液中一定不含H⁺；
因為所有的硝酸鹽、鈉鹽、鉀鹽都可溶于水，根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，所以NO₃^-、Na⁺這兩種離子無論什么條件下都會存在．
故答案為：堿性；H⁺；Na⁺
【猜想與假設】因為硫酸鋇、碳酸鋇是沉淀，所以Ba²⁺與SO₄^2-和CO₃^2-不能共存．
故答案為：甲、Ba²⁺與SO₄^2-和CO₃^2-不能共存
【實驗驗證】我選擇甲同學的假設，用下面的方法即可驗證SO₄^2-、CO₃^2-．
取溶液少許，向溶液中加入稀鹽酸，若有無色無味的氣體冒出就可以說明溶液中有CO₃^2-；繼續(xù)加稀鹽酸直到無氣體冒出，讓碳酸根耗盡，以防止碳酸鋇沉淀的干擾，然后向溶液中滴加氯化鋇溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生則證明溶液中也含SO₄^2-．
故答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
①取少量廢液于試管中，向其中滴加稀鹽酸； ②繼續(xù)加稀鹽酸直到無氣體冒出； ③再滴加氯化鋇溶液，觀察現(xiàn)象	有氣泡冒出 廢液中有CO32- 有白色沉淀產(chǎn)生 廢液中有SO42-	廢液中有SO42-和CO32- 丙同學的假設成立

點評：檢驗混合溶液中的幾種離子時，一定要注意排除其他離子的干擾，即確定了一種離子后，在驗證下一種離子之前要除完全前一種離子，以免引起干擾．