Question

【題目】草木灰是一種農(nóng)家肥料，其主要成分是碳酸鉀（K2CO3 ），某興趣小組同學(xué)對(duì)草木灰的成分產(chǎn)生興趣，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

（提出問(wèn)題）草木灰中含有碳酸鉀嗎？

（查閱資料）①碳酸鉀呈無(wú)色晶體狀或白色顆粒狀固體，易溶于水，水溶液呈堿性。

②鉀離子的檢驗(yàn)方法：將鉑絲蘸稀鹽酸在酒精燈火焰上灼燒至無(wú)色，蘸取試樣在酒精燈火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色，若火焰呈紫色則含有鉀離子。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

取少量草木灰放入一只潔凈燒杯中，加入足量水充分?jǐn)嚢�，靜置，待用。

任務(wù)一：將鉑絲蘸稀鹽酸在酒精燈火焰上灼燒至無(wú)色，蘸取燒杯中上層清液少許在酒精燈火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色，火焰呈紫色，則溶液中含有__________（填離子符號(hào)）。

任務(wù)二：下面為同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的檢驗(yàn) CO32- 實(shí)驗(yàn)方案：

方案 1：甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取上述燒杯中少量上層清液于試管中，滴加足量稀鹽酸	___________	溶液中含有 CO32-

乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的方案提出質(zhì)疑：認(rèn)為要證明 CO32- 存在，還需進(jìn)一步證明_________________，檢驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________。

方案 2：丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案。用pH試紙測(cè)定上層溶液的酸堿性，pH＞7，溶液中含有CO32-，具體操作方法是____________。

丁同學(xué)對(duì)上述方案產(chǎn)生質(zhì)疑：認(rèn)為溶液 pH＞7，草木灰中可能含有氫氧化鉀。同學(xué)們針對(duì)丁同學(xué)的質(zhì)疑又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取少量上層溶液于試管中，滴加足量 CaCl2 溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中滴幾滴_______________溶液。滴加足量 CaCl2 溶液的作用是_______________。

（反思提高）草木灰作為肥料，適宜在____________（填“酸”“堿”或“中”）性土壤中施用。

Answer 1

【答案】K+ 有氣泡產(chǎn)生 生成氣體是否為二氧化碳 用玻璃棒蘸取少量液體，滴在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì) CuSO4（或 FeCl3 或無(wú)色酚酞）（合理即可） 除去溶液中的碳酸根離子 酸

【解析】

{進(jìn)行實(shí)驗(yàn)}任務(wù)一：由查閱資料可知，含有鉀離子的溶液灼燒時(shí)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察到火焰顏色呈紫色，所以該溶液中含有鉀離子，鉀離子的化學(xué)式為K+，故填K+；

任務(wù)二：方案1：如果溶液中含有碳酸根離子，加入稀鹽酸后，會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，故填有氣泡產(chǎn)生；

能與稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，不一定是二氧化碳，還需要檢驗(yàn)生成的氣體是否是二氧化碳，故填生成氣體是否為二氧化碳；

化學(xué)上檢驗(yàn)二氧化碳的方法是將氣體通入澄清的石灰水中，因?yàn)槎�氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成水和碳酸鈣沉淀使石灰水變渾濁，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫(xiě)為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

方案2：化學(xué)上用pH試紙測(cè)溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取少量液體，滴在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)，故填用玻璃棒蘸取少量液體，滴在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)；

氫氧化鉀溶液呈堿性，能夠使無(wú)色的酚酞溶液變紅，且氫氧化鉀還能與硫酸銅生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅，能與氯化鐵反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，所以檢驗(yàn)氫氧化鉀的存在時(shí)，可先向溶液中滴加足量 CaCl2 溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中滴幾滴硫酸銅溶液，或酚酞溶液，或氯化鐵溶液來(lái)檢驗(yàn)氫氧化鉀是否存在，故填CuSO4（或 FeCl3 或無(wú)色酚酞）；

滴加足量的CaCl2 溶液能與溶液中的碳酸根完全反應(yīng)生成沉淀，避免碳酸鉀對(duì)檢驗(yàn)氫氧化鉀的存在產(chǎn)生干擾，故填除去溶液中的碳酸根離子。

{反思提高}碳酸鉀的水溶液呈堿性，能與酸發(fā)生中和反應(yīng)，所以草木灰適宜在酸性土壤中施用，故填酸。