Question

【题目】某化学活动小组，在实验室中进行了如图所示的实验：

（实验探究）实验时B中观察到了明显的实验现象，则该现象是____________；实验后，小组同学将试管A的红色废液和试管B中的无色废液都倒入废液缸C中，充分振荡后，观察到废液缸C中产生了白色沉淀。废液缸中产生的沉淀的化学式为______________； 由此可推知试管B中废液的溶质是________________；然后又对C滤液中所含有的离子产生了浓厚的兴趣（不考虑酚酞）。

（提出问题）滤液C中含有哪些离子？

（猜想与假设）小明同学：Na+ 、Cl —、Ca2+ 、CO32-；小强同学：Na+ 、Cl—、Ca2+ 、OH—；小亮同学：Na+ 、Cl —、OH — 、CO32-；你的猜想：____________；

（评价与交流）同学们认为小明的猜想不正确，因为_____________（离子符号）在溶液中能发生反应，不能共存；

（探究与分析）小亮同学为了证明自己的猜想，取滤液少许于试管中，然后滴加稀盐酸至过量，分析实验数据绘制如图所示图像，证明了自己的猜想正确。请结合图像说出小亮同学的理由是_____________；

（讨论与总结）通过上述探究过程，同学们总结出：在溶液中__________的离子不能共存；合理利用__________可以帮助我们分析实验结论、记录实验结果。

Answer 1

【答案】（无色）溶液中产生气泡 CaCO3 NaCl、Na2CO3 Na+ 、Cl-、OH- Ca2+ 、CO32- （由图像可知）加入稀盐酸一段时间后有气体生成，说明C滤液中一定含有CO32-（钙离子在溶液中不能与碳酸根共存所以不存在），Na+、Cl —和OH —在C中不与其他离子反应一定存在；（合理即可） 能发生反应（或能与其他离子结合生成水、沉淀或气体） 函数图像（或图像等）

【解析】

稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，稀盐酸和和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙和氯化钠。

[实验探究]实验时B中稀盐酸和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳，故观察到现象是（无色）溶液中产生气泡；废液缸中反应是碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙和氯化钠，故产生的沉淀是碳酸钙，化学式为CaCO3； B中废液含有过量的碳酸钠和生成的氯化钠，故试管B中废液的溶质是NaCl、Na2CO3。

[猜想与假设] 试管A的红色废液，说明含有氢氧化钙，和试管B中的无色废液都倒入废液缸C中，观察到废液缸C中产生了白色沉淀，说明含有碳酸钠，碳酸钠和氢氧化钙生成氢氧化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成氯化钠，故猜想：Na+ 、Cl-、OH-。

[评价与交流]碳酸根离子和钙离子生成碳酸钙沉淀，故同学们认为小明的猜想不正确，因为Ca2+ 、CO32-在溶液中能发生反应，不能共存.

[探究与分析]小亮同学的理由是（由图像可知）加入稀盐酸一段时间后有气体生成，说明C滤液中一定含有CO32-（钙离子在溶液中不能与碳酸根共存所以不存在），Na+、Cl-和OH-在C中不与其他离子反应一定存在。

[讨论与总结]通过上述探究过程，同学们总结出：在溶液中能发生反应（或能与其他离子结合生成水、沉淀或气体）的离子不能共存；合理利用函数图像（或图像等）可以帮助我们分析实验结论、记录实验结果。