Question

在今年化学实验操作考试“探究纯碱的性质”中，同学们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，进行了以下实验。

【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^＋、CO、H^＋、Cl^－、Ba^2＋、Ca^2＋、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，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___________________________________________。

(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CO。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CO，请你和小红一起参与下列探究：

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_____________________ 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CO ②同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是________(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

Na＋、Cl－、Ba2＋、Ca2＋、OH－ 大烧杯底部有碳酸盐沉淀，氢离子不能与之共存 溶液中可能含有氢氧化钡和氢氧化钙，加入的盐酸会先与这些碱发生反应，因而看不到气体生成 有白色沉淀生成 OH－ OH－、Na＋、CO、Cl－

【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．上层溶液中不含有H+的另外一个理由氢离子和氢氧根离子不能共存；(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-。