Question

（10茂名18）（10分）以前，人们将石灰石灼烧后的固体与草木灰（主要成分是K₂CO₃）在水中混合，再取上层澄清液漂洗织物。兴趣小组按上述的操作步骤得到澄清液并对澄清液可能含有哪些物质进行探究。请你利用必需的实验用品和以下限选试剂完成探究过程：
限选试剂：Ba（NO₃）₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaCl溶液、Ba（OH）₂溶液、酚酞试液。
【提出猜想】①含有KOH和Ca（OH）₂；②含有KOH、K₂CO₃和Ca（OH）₂；③只含       ；④含有KOH和K₂CO₃
【查找资料】K和Na都是活泼金属，它们的化合物化学性质相似；K₂CO₃溶液显碱性。
【设计与实验】
（1）甲同学要证明猜想①中Ca（OH）₂是否存在，选取的试剂是          。
（2）请你设计方案，实验验证猜想④，并将相关内容填在下表中（不一定填满，也可以补充）

操作步骤	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：

 
【交流讨论】大家认为猜想②肯定不正确，其原因是                                 
                  。

Answer 1

【提出猜想】KOH
【设计与实验】（1）Na₂CO₃溶液
（2）

操作步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量澄清液于试管中然后加入足量的硝酸钡溶液	若溶液变浑浊，则原澄清液中含有K2CO3 若无明显现象，则猜想④不正确
步骤2：将步骤1的溶液静置，取上层清液于试管中，滴加酚酞试液	若变红，则原澄清液中含有KOH，猜想④正确 若无明显现象，原澄清液中无KOH，猜想④不正确

 
【交流讨论】碳酸钾会与氢氧化钙反应，两者不能共存于溶液中

分析：【提出猜想】根据题意可以知道反应中一定含有氢氧化钾，故可以作出猜想；
【设计与实验】（1）根据氢氧化钙的性质来选择合适的溶液进行鉴别；
（2）根据猜想④的物质，可以根据碳酸钾和氢氧化钾的性质来进行设计实验进行验证．
解答：解：【提出猜想】根据题意可以知道在反应中一定要生成氢氧化钾，所以我们可以推测在滤液中只含有氢氧化钾；
【设计与实验】（1）氢氧化钙溶液可以和碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀，所以可以选择碳酸钠溶液来验证是否含有氢氧化钙；
（2）猜想④为含有氢氧化钾和碳酸钾，而碳酸钾和氢氧化钾的溶液都呈碱性，所以要验证这两种物质，则必须先来验证并排除碳酸钾，然后再来验证氢氧化钾的存在，验证并排除碳酸钾可以用硝酸钡溶液，而验证氢氧化钾可以用酚酞试液，可以据此来设计实验进行验证．
故答案为：
【提出猜想】KOH；
【设计与实验】
（1）Na₂CO₃溶液；
（2）

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取少量的澄清滤液于试管中，然后向其中加入足量的硝酸钡溶液，	①若产生白色沉淀，则含有碳酸钾； ②若无明显现象，则猜想④不正确；
步骤2：将步骤1中的溶液静置，然后取上层清夜于试管中，然后向其中滴加酚酞试液	①若溶液变为红色，则含有氢氧化钾； ②若溶液不变色说明猜想④不正确；

【交流与讨论】碳酸钾和氢氧化钙在溶液中可以生成碳酸钙沉淀，所以碳酸钾和氢氧化钙不可能共存与同一溶液中．．