Question

某溶液中可能含有CO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三種離子中的一種或兩種。為探究其組成，小明取出兩份相同的樣品溶液于試管中，向一份中加入過量的鹽酸，產生無色氣泡；向另一份中滴加過量的氯化鋇溶液，產生白色沉淀。請設計合理實驗，在小明實驗的基礎上做進一步的實驗，對小明的實驗給出結論。
僅限選擇的儀器、用品和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、集氣瓶、鐵架臺、漏斗、濾紙、酒精燈；1 mol·L^-1硫酸；2 mol·L^-1鹽酸；2 mol·L^-1硝酸；1 mol·L^-1氯化鋇溶液、澄清石灰水、蒸餾水。
完成下列探究過程：
(1)提出假設：
假設1：溶液中只存在CO₃^2-。
假設2：________。
假設3：________。
假設4：溶液中存在SO₄^2-、HCO₃^-。
(2)基于假設4，設計出實驗方案，將實驗操作、預期的實驗現象和結論填在下表中(可不填滿)。

步驟編號	實驗操作	預期現象和結論
①
②
③
④

Answer 1

溶液中存在CO₃^2-和HCO₃^-　溶液中存在CO₃^2-和SO₄^2- (順序可顛倒)    ①用膠頭滴管取少量溶液加入試管A中，再用滴管取過量的1 mol·L^－1氯化鋇溶液并滴加到試管A中，充分反應后，靜置，然后過濾，將沉淀和濾液分別裝入另外的兩個試管中②往裝有沉淀的試管中加入過量的2 mol·L^－1鹽酸，沉淀不溶解，說明原溶液中一定含有SO₄^2-而無CO₃^2-③往裝有濾液的試管中加入2 mol·L^－1鹽酸，出現無色氣泡，說明原溶液中含有HCO₃^-
試題分析：(1)向該溶液中加入過量鹽酸，產生氣體，說明可能含有CO₃^2-或HCO₃^-；向溶液中加入過量的BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明可能含有CO₃^2-或SO₄^2-，綜合以上兩種情況可以得出本題中4個假設的答案。
(2)設計實驗方案關鍵是利用BaSO₄不溶于水也不溶于酸的性質和NaHCO₃溶于水、不能與Ba^2＋反應生成沉淀，但可與酸反應放出氣體的性質來進行實驗的設計。
考點：考查溶液中離子檢驗探究的有關判斷
點評：該題是高考中的常見題型，難度大，綜合性強，對學生的要求高。該類試題主要是以實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力，有助于培養(yǎng)學生進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論的能力。