Question

【题目】同学们在探究纯碱的性质实验中，做了如图所示的四组实验，并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后，某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀，上层溶液呈红色。为了探究上层溶液的成分，进行了如图实验。

（提出问题）

大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外，还含有哪些离子？（假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子）

（猜想假设）

小明认为上层溶液中一定含有Na+、CO32-、H+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH-七种离子，你认为上层溶液中含有的离子最多可能有几种离子，它们分别是_____（填离子符号）。

（分析讨论）

（1）小红认为上层溶液中一定不含有H+，因为上层溶液呈红色。请你分析上层溶液中不含有H+的另外一个理由是_____。

（2）小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含有CO32-。小红认为他的结论不正确，原因是_____。

（设计实验）

为进一步确定上层溶液中是否含有CO32-，请你和小红一起参与如表探究实验：

实验操作	实验现象	实验结论
取大烧杯中上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置。	①产生白色沉淀 ②试管中的上层溶液仍显红色	①大烧杯中上层溶液中一定含有CO32- ②同时还能得出大烧杯中的上层溶冲中一定还含有的离子是_____（填离子符号）

（实验结论）

大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是_____（填离子符号）。

Answer 1

【答案】Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH- H+ 酸碱优先反应，如果所加盐酸过少，被碱全部消耗，没与CO32-反应 OH- Cl-、Na+、CO32-、OH-

【解析】

[猜想假设]将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中，上层溶液呈红色，说明溶液呈碱性，故一定含有氢氧根离子，不含有氢离子；大烧杯底部有沉淀，Ba2+、Ca2+与CO32-反应能产生碳酸钡、碳酸钙沉淀，上层溶液中Ba2+、Ca2+与CO32-不能共存，故上层溶液中含有的离子最多可能有5中，它们分别是Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH-；
[分析讨论]（1）小红认为上层溶液中一定不含有H+，因为上层溶液呈红色。H+会和CaCO3或BaCO3沉淀反应，生成气体逸出，故上层溶液中不含有H+的另外一个理由有沉淀存在，不可能有H+；
（2）小李取一定量的上层溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸，发现无气泡产生，认为上层溶液中一定不含有CO32-．小红认为他的结论不正确，原因是：酸碱优先反应，如果所加盐酸过少，被碱全部消耗，没与CO32-反应；
[设计实验]与氯化钡反应生成白色沉淀的是碳酸根离子和硫酸根离子，
取大烧杯中上层溶液少许于一支试管中，滴加过量的BaCl2溶液，静置，①有白色沉淀生成，说明大烧杯中上层溶液中一定含有CO32-；
②试管中的上层溶液仍是红色，说明溶液呈碱性，同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有离子是OH-。
[实验结论]大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是CO32-、OH-。

[设计实验]

实验操作	实验现象	实验结论
取大烧杯中上层溶液少许于一支试管中， 滴加过量的BaCl2溶液，静置	①有白色沉淀生成 ②试管中的上层溶液仍是红色	①大烧杯中上层溶液中一定含有CO32- ②同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有离子是OH-

[实验结论]Cl-、Na+、CO32-、OH-。