Question

【题目】科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO2能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。

活动一：同学们经过讨论，设计了甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整。

实验步骤	实验现象	猜测
如图甲，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡	______	①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2与NaOH反应

活动二：兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验

（1）取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图所示实验。

（2）同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式______。

（3）以上三个实验均能证明CO2与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式______。

活动三：实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如下图），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是_____（填离子符号）。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离了进行如下探究。

（提出问题）烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？

（猜想与假设）上层溶液中可能含有OH-、CO32-、Ca2+中的一种或几种。

（进行实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加______，静置	有白色沉淀生成	有CO32－、无Ca2+
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加______（指示剂除外）	______	有OH－

（反思评价）（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有______（填离子符号）。

（2）将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的______（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。

Answer 1

【答案】软塑料瓶变瘪 H+ 过量的BaCl2（或CaCl2）溶液 CuCl2（或FeCl3）溶液 出现蓝色（或红褐色）沉淀（合理即可） OH-、CO32-、Cl-、Na+ 稀盐酸（合理即可）

【解析】

活动一：二氧化碳与氢氧化钠反应，软塑料瓶内压强减小，软塑料瓶变瘪；

活动二：（2）稀盐酸与碳酸钠反应方程式：；

（3）二氧化碳与氢氧化钠反应：；

活动三：H+与碳酸根反应产生气泡，下层有白色沉淀，烧杯上层溶液中一定不含有H+；

[进行实验]

①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加过量的BaCl2（或CaCl2）溶液与碳酸根反应生成白色沉淀，证明有CO32－、无Ca2+；

②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加滴加CuCl2（或FeCl3）溶液，出现蓝色（或红褐色）沉淀，证明有OH－；

[反思评价]

（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有：OH-、CO32-、Cl-、Na+；

（2）向滤液中加入适量稀盐酸可以除去氢氧根离子和碳酸根离子，进行处理后再排放。