Question

某溶液可能含CO₃^-、SO₄^-、HCO₃^-中的一种或两种离子．小明取出两份相同的上述样品溶液于两个试管中，向其中一份加入过量盐酸，产生无色气体；向另一份滴加过量氯化钡溶液，产生白色沉淀．
请设计方案，在小明实验的基础上对溶液进行探究．
可供选择的仪器用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、铁架台；盐酸；稀硝酸；氯化钡溶液、酚酞试剂、蒸馏水．
（1）提出溶液中三种离子CO₃^-、SO₄^-、HCO₃^-存在的假设：
假设1：只存在CO₃^2-
假设2：存在CO₃^2-和SO₄^2-
假设3：

 

；
假设4：存在SO₄^2-和HCO₃^-
（2）基于假设1：①CO₃^2-水解的离子方程式为

 

．
②若要验证CO₃^2-已水解，则可向溶液滴入

 

，观察溶液颜色的变化．
（3）基于假设2，请设计方案，将实验操作、预期的现象和结论填入下表

步骤编号	实验操作	预期现象和结论
1．	取少量溶液于试管中，滴入   ，充分反应，静置，过滤，洗涤，将沉淀装入另一试管中
2．	往装有沉淀的试管中加入

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：（1）向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡，说明溶液中含有CO₃^2-和HCO₃^-的一种或两种；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中可能有CO₃^2-和SO₄^2-中的一种或两种；
（2）基于假设1：①CO₃^2-水解的离子方程式为：CO₃^2-+H₂O=

HCO

- 3

+OH^-；
②若要验证CO₃^2-已水解，则可向溶液滴入酚酞，酚酞遇碱变红色；
（3）欲证明溶液中只有CO₃^2-和SO₄^2-，先向溶液中加入过量的氯化钡溶液过滤，然后向生成的白色沉淀中滴加过量的盐酸，分析结论即可．

解答： 解：（1）向一份样品溶液中加入过量的盐酸，产生无色气泡，说明溶液中含有CO₃^2-和HCO₃^-的一种或两种；向另一份样品溶液中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中可能有CO₃^2-和SO₄^2-中的一种或两种．故溶液中离子的存在有四种可能性：①溶液中只存在CO₃^2-；②溶液中存在CO₃^2-和SO₄^2--；③溶液中存在CO₃^2-和HCO₃；④溶液中存在HCO₃^-和SO₄^2-，
故答案为：假设3：溶液中存在CO₃^2-和HCO₃^-；
（2）基于假设1：①CO₃^2-水解的离子方程式为：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；
故答案为：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；
②若要验证CO₃^2-已水解，则可向溶液滴入酚酞，酚酞遇碱变红色；故答案为：酚酞；
（3）欲证明溶液中只有CO₃^2-和SO₄^2-，可先向溶液中加入过量的氯化钡溶液过滤，然后向生成的白色沉淀中滴加过量的盐酸，观察沉淀是否溶解，沉淀部分溶解，说明原溶液中一定含有SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案为：过量的氯化钡溶液；产生白色沉淀；过量的盐酸；沉淀部分溶解．

点评：本题考查物质的检验及鉴别，明确物质的性质是解答本题的关键，注意物质性质的差异即可解答，题目难度不大．