Question

8．学习完盐的化学性质以后，同学们做了一个趣味实验．如图所示，它们在倾倒过程中观察到烧杯左侧的无色溶液中产生了白色沉淀．倾倒并经过沉降后，他们对最终烧杯内上层清液中所含有的离子展开了探究．
【猜想与假设】甲：Na⁺、Ba²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-
            乙：Na⁺、CO₃^2-、K⁺、OH^-、Cl^-
            丙：Na⁺、CO₃^2-、Ba²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-
【表达与交流】通过讨论大家一致认为丙猜想不正确，理由是CO₃^2-和Ba²⁺不能共存．
【实验探究】为了验证溶液中的离子成分，甲取样与试管中，向其中加入一定量的Na₂CO₃溶液，无明显现象，得出自己猜想错误，乙同学猜想正确的结论．请你完整的评价甲的实验及结论甲的实验只能说明溶液中不含Ba²⁺，不能说明溶液中含有CO₃^2-，所以只能证明甲自己猜想错误，而不能证明乙同学的猜想正确；在甲实验的基础上，乙同学取样向其中加入足量CaCl₂溶液，过滤，向无色滤液中滴加酚酞溶液，上述实验观察到生成白色沉淀，溶液变成红色现象，最终，乙同学得出自己的猜想是正确的．
【总结与交流】有的同学认为乙同学的实验有的步骤是多余的，你认为多余的步骤是向无色滤液中滴加酚酞溶液，理由是原溶液中一定含有OH^-，向无色滤液中滴加酚酞溶液，没有必要．

Answer 1

分析 【表达与交流】根据离子能否共存进行分析；
【实验探究】根据废Na₂CO₃溶液的性质，CO₃^2-和Ba²⁺不能共存进行分析；
【总结与交流】根据探究实验的设计，以及实验结论和评价进行分析．

解答 解：【表达与交流】在溶液中CO₃^2-和Ba²⁺能生成碳酸钡沉淀，不能共存，故丙猜想不正确；故填：丙；CO₃^2-和Ba²⁺不能共存；
【实验探究】甲取样与试管中，向其中加入一定量的Na₂CO₃溶液，无明显现象，甲的实验只能说明溶液中不含Ba²⁺，不能说明溶液中含有CO₃^2-，所以只能证明甲自己猜想错误，而不能证明乙同学的猜想正确；故填：
甲的实验只能说明溶液中不含Ba²⁺，不能说明溶液中含有CO₃^2-，所以只能证明甲自己猜想错误，而不能证明乙同学的猜想正确；乙同学取样向其中加入足量CaCl₂溶液，过滤，向无色滤液中滴加酚酞溶液，CO₃^2-和Ca²⁺反应生成碳酸钙沉淀，故能证明溶液中含有CO₃^2-证明乙同学的猜想正确；因为原溶液中一定含有OH^-，所以向无色滤液中滴加酚酞溶液，没有必要；故填：向无色滤液中滴加酚酞溶液；原溶液中一定含有OH^-，向无色滤液中滴加酚酞溶液，没有必要；
故答案为：【表达与交流】丙；CO₃^2-和Ba²⁺不能共存；
【实验探究】甲的实验只能说明溶液中不含Ba²⁺，不能说明溶液中含有CO₃^2-，所以只能证明甲自己猜想错误，而不能证明乙同学的猜想正确；生成白色沉淀，溶液变成红色；向无色滤液中滴加酚酞溶液；原溶液中一定含有OH^-，向无色滤液中滴加酚酞溶液，没有必要；

点评 本题主要考查化学实验方案的设计与评价，学会运用猜想与事实验证的方法和技巧处理实验问题．