Question

某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三種離子中的兩種或三種．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(chǎn)生無色氣泡；向另一份中滴加過量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀．請設(shè)計合理實(shí)驗，在小明實(shí)驗的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的實(shí)驗，對小明的實(shí)驗給出結(jié)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、酒精燈、帶單孔膠塞的導(dǎo)管；lmol/L硫酸；2mol/L鹽酸；2mol/L硝酸；lmol/L氯化鋇、澄清石灰水、品紅溶液、蒸餾水．
Ⅰ、上述實(shí)驗過程中產(chǎn)生的無色氣體可能為______
上述實(shí)驗過程中產(chǎn)生的白色沉淀可能為______
Ⅱ、完成下列探究過程：
（l）提出假設(shè)：
假設(shè) l：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-假設(shè) 2：______
假設(shè) 3：______　　　假設(shè) 4：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-
（2）基于假設(shè)4，設(shè)計出實(shí)驗方案，將實(shí)驗操作、預(yù)期的實(shí)驗現(xiàn)象和結(jié)論填在下表中．

步驟編號	實(shí)驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①
②
③
④

Answer 1

解：Ⅰ、某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三種離子中的兩種或三種．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(chǎn)生無色氣泡，證明可能含有SO₃^2-、HCO₃^-，或二者混合物；向另一份中滴加過量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明可能含有SO₃^2-、SO₄^2-，或二者混合物；
故答案為：上述實(shí)驗過程中產(chǎn)生的無色氣體可能為SO₂ 或 CO₂ 或兩者混合氣體；上述實(shí)驗過程中產(chǎn)生的白色沉淀可能為 Ba SO₄ 或 BaSO₃ 或兩者混合物；
Ⅱ、（1）某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三種離子中的兩種或三種．為探究其組成，可提出假設(shè)：
假設(shè)l：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-，假設(shè)2：溶液中存在SO₃^2-、HCO₃；
假設(shè)3：溶液中存在HCO₃^-、SO₄^2-；假設(shè)4：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-；
（2）基于假設(shè)4，可設(shè)計出實(shí)驗方案，
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lmol/L氯化鋇溶液并滴入其中，充分反應(yīng)后，靜置，然后過濾，將沉淀和濾液分別裝入另外的兩個試管B、C中，產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中含有SO₄^2-或SO₃^2-或兩者都有；
②往裝有沉淀的試管B中加入過量的2mol/L鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，沉淀部分溶解，并產(chǎn)生氣體．品紅褪色，說明原溶液中一定含有SO₄^2-和SO₃^2-；
③往裝有濾液的試管C中加入2mol/L鹽酸或加入澄清石灰水；出現(xiàn)無色氣泡．或澄清溶液變渾濁，說明原溶液中含有HCO₃^-．
故答案為：（1）假設(shè)2：溶液中存在SO₃^2-和HCO₃^-；假設(shè)3：溶液中存在HCO₃^-和SO₄^2-
（2）

步驟編號	實(shí)驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
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lmol/L氯化鋇溶液并滴入其中，充分反應(yīng)后，靜置，然后過濾，將沉淀和濾液分別裝入另外的兩個試管B、C中	產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中含有SO42-或SO32-或兩者都有
②	往裝有沉淀的試管B中加入過量的2mol/L鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液	沉淀部分溶解，并產(chǎn)生氣體． 品紅褪色，說明原溶液中一定含有SO42-和SO32-
③	往裝有濾液的試管C中加入2mol/L鹽酸； 或加入澄清石灰水	出現(xiàn)無色氣泡． 或澄清溶液變渾濁，說明原溶液中含有HCO3-
其它方案合理給分

分析：Ⅰ、某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三種離子中的兩種或三種．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(chǎn)生無色氣泡，證明可能含有SO₃^2-、HCO₃^-，或二者混合物；向另一份中滴加過量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明可能含有SO₃^2-、SO₄^2-，或二者混合物；
Ⅱ、本題探究溶液中離子的組成，根據(jù)SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-的性質(zhì)，根據(jù)離子的性質(zhì)設(shè)計實(shí)驗方案，選擇合適的儀器和試劑．
SO₃^2-、SO₄^2-和氯化鋇溶液反應(yīng)生成BaSO₃、BaSO₄沉淀，BaSO₃和鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的氣體SO₂，BaSO₄不溶于水也不溶于酸；HCO₃^-和鹽酸反應(yīng)生成無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體．
點(diǎn)評：本題主要是考查同學(xué)們的綜合分析能力，不但要求同學(xué)們具備有關(guān)化合物的基礎(chǔ)知識，而且要有實(shí)驗操作的經(jīng)歷和分析、解決化學(xué)實(shí)驗問題的能力．解題時需要認(rèn)真分析題目給出的條件，聯(lián)系實(shí)際，逐一分析推斷．