Question

【題目】科學探究是學習化學重要而有效的學習方法。某校化學興趣小組的同學做實驗，向盛有少量NaOH溶液的試管中通入CO2，未看到明顯的實驗現象。同學們對NaOH與CO2能否反應進行驗證，并對廢液的成分進行探究。

活動一：同學們經過討論，設計了甲裝置并進行實驗，請你把實驗現象補充完整。

實驗步驟	實驗現象	猜測
如圖甲，向集滿二氧化碳的軟塑料瓶中滴加足量的氫氧化鈉溶液，振蕩	______	①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2與NaOH反應

活動二：興趣小組的同學對猜測②進行如下探究實驗

（1）取軟塑料瓶中的液體于三支試管中，三位同學分別完成如圖所示實驗。

（2）同學們觀察到A試管中有氣泡冒出，B、C試管中均有白色沉淀生成。請你寫出A試管中生成氣體的化學反應方程式______。

（3）以上三個實驗均能證明CO2與NaOH發生了反應。請寫出甲裝置中發生反應的化學方程式______。

活動三：實驗結束后，同學們將三支試管中反應后的剩余物倒入一個潔凈的大燒杯中（如下圖），充分攪拌、靜置，觀察到燒杯內上層是無色溶液，下層有白色沉淀。請你分析燒杯上層溶液中一定不含有的離子是_____（填離子符號）。小組同學對燒杯內上層溶液中可能含有的離了進行如下探究。

（提出問題）燒杯內上層溶液中可能含有哪些離子？

（猜想與假設）上層溶液中可能含有OH-、CO32-、Ca2+中的一種或幾種。

（進行實驗）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取燒杯內無色溶液少許于試管中，滴加______，靜置	有白色沉淀生成	有CO32－、無Ca2+
②取①中反應后的上層清液少許于試管中，滴加______（指示劑除外）	______	有OH－

（反思評價）（1）經過綜合分析，最終確定燒杯內上層溶液中一定存在的離子有______（填離子符號）。

（2）將燒杯內的物質過濾，濾渣回收，向濾液中加入適量的______（填名稱）進行處理后再排放，可以有效防止水體污染。

Answer 1

【答案】軟塑料瓶變癟 H+ 過量的BaCl2（或CaCl2）溶液 CuCl2（或FeCl3）溶液 出現藍色（或紅褐色）沉淀（合理即可） OH-、CO32-、Cl-、Na+ 稀鹽酸（合理即可）

【解析】

活動一：二氧化碳與氫氧化鈉反應，軟塑料瓶內壓強減小，軟塑料瓶變癟；

活動二：（2）稀鹽酸與碳酸鈉反應方程式：；

（3）二氧化碳與氫氧化鈉反應：；

活動三：H+與碳酸根反應產生氣泡，下層有白色沉淀，燒杯上層溶液中一定不含有H+；

[進行實驗]

①取燒杯內無色溶液少許于試管中，滴加過量的BaCl2（或CaCl2）溶液與碳酸根反應生成白色沉淀，證明有CO32－、無Ca2+；

②取①中反應后的上層清液少許于試管中，滴加滴加CuCl2（或FeCl3）溶液，出現藍色（或紅褐色）沉淀，證明有OH－；

[反思評價]

（1）經過綜合分析，最終確定燒杯內上層溶液中一定存在的離子有：OH-、CO32-、Cl-、Na+；

（2）向濾液中加入適量稀鹽酸可以除去氫氧根離子和碳酸根離子，進行處理后再排放。