Question

【題目】綜合實踐課上，實驗小組同學參觀了某工廠的廢水處理車間，繪制得右圖所示廢水處理流程圖，了解得知A管道中流出的廢水中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，B管道流出的廢水中含有稀鹽酸和氯化鋇，A、B管中廢液首先進入廢水池，經過濾網進入處理池中。經過D口和E口向處理池中加入處理劑，達標后經C口排出。同學們從廢水池中取了一些物質帶回實驗室，靜置后有白色沉淀，過濾后得到上層清液。

[提出問題]上層清液中含有哪些離子?

[作出猜想]

猜想Ⅰ.Na+、Cl-、H+

豬想Ⅱ.Na+、Cl-、OH-、Ba2+

猜想Ⅲ.Na+、Cl-、OH-、CO32-

上述有一個猜想不合理，請你指出并說明理由_____________。

[進行實驗]

實驗步驟	實驗現象及化學方程式	實驗結論
步驟一:取少量溶液于試管中，向其中滴加____________。	現象:有白色沉淀生成化學方程式:___________。（寫出一個即可）	有Ba2+	猜想Ⅱ正確
步驟二:另取少量溶液于試管中，滴加少量的___________。	現象:溶液變為紅色	有OH-

[反思評價]

（1）步驟一中反應的實質是____________。

（2）小紅認為步驟二不能證明溶液中有OH-，溶液中有CO32-也會產生相同的實驗現象，請你對她的觀點進行評價__________。

（3）小花認為沒有檢驗Na+和Cl-，實驗過程不完整。你是否同意小花的觀點，請說明理由______。

（4）為節能環保，回收利用。可以通過D口向處理池中加入足量的碳酸鈉溶液，通過E口加入足量的_____，將處理池中廢水轉化為NaCl溶液，從出口C排出，然后蒸發結晶，得到NaCl固體。

Answer 1

【答案】猜想Ⅰ不合理，白色沉淀是碳酸鋇，碳酸鋇與酸能反應，溶液中沒有H+ 稀硫酸、硫酸鈉溶液或碳酸鈉溶液 或或 無色酚酞試液 鋇離子和硫酸根離子結合成硫酸鋇沉淀（或鋇離子與碳酸根離子結合成碳酸鋇沉淀）根據步驟一所寫方程式表達 步驟一中已證明有Ba2+，Ba+和CO32-在溶液中不能共存，溶液中沒有CO32- 不同意，因為Na+和Cl-沒有參與化學反應，溶液中一定存在，不需要檢驗 稀鹽酸

【解析】

作出猜想：

A管道中流出的廢水中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，B管道流出的廢水中含有稀鹽酸和氯化鋇，則白色沉淀應為碳酸鈉和氯化鋇反應生成的碳酸鋇，碳酸鋇能與酸反應，溶液中不可能有H+，故猜想Ⅰ不合理；

進行實驗：

實驗結論為：含有Ba2+，實驗現象為有白色沉淀生成，故實驗步驟一：取少量溶液于試管中，向其中滴加稀硫酸或硫酸鈉或碳酸鈉，氯化鋇與稀硫酸反應生成硫酸鋇和鹽酸，該反應的化學方程式為：，或氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，該反應的化學方程式為：；或氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，該反應的化學方程式為：；

實驗結論為：含有OH-，實驗現象為：溶液變為紅色，無色酚酞試液遇堿變紅，故實驗步驟二：另取少量溶液于試管中，滴加少量的無色酚酞試液；

反思評價：

（1）步驟一中反應的實質是：鋇離子和硫酸根離子結合成硫酸鋇沉淀（或鋇離子與碳酸根離子結合成碳酸鋇沉淀）；

（2）該觀點錯誤，步驟一中已證明有Ba2+，Ba+和CO32-在溶液中不能共存，溶液中沒有CO32-；

（3）不同意，因為Na+和Cl-沒有參與化學反應，溶液中一定存在，不需要檢驗；

（4）為節能環保，回收利用。可以通過D口向處理池中加入足量的碳酸鈉溶液，使碳酸根離子與鋇離子結合生成碳酸鋇沉淀，除去鋇離子，通過E口加入足量的稀鹽酸，除去氫氧根離子和過量的碳酸根離子，將處理池中廢水轉化為NaCl溶液，從出口C排出，然后蒸發結晶，得到NaCl固體。