Question

化学世界神奇“多变”，在学习常见的盐的化学性质后，某化学兴趣学习小组完成了如下实验。该学习小组对废液杯上层清液的溶质的成分进行了探究。请完成以下探究过程。

（提出问题）上层清液中含有什么溶质？

（作出猜想）Ⅰ、溶质仅为____________；

Ⅱ、溶质为 KCl 和 BaCl₂；

Ⅲ、溶质为KCl 和____________________；

Ⅳ、溶质为KCl 和 K₂CO₃；

Ⅴ、溶质为 KCl、K₂SO₄ 和 K₂CO₃。

（设计方案）

实验操作	现象	结论
取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中	先向甲试管中滴加 少量的_____________溶液	有白色沉淀产生	猜想Ⅰ、Ⅱ 均不正确
再向乙试管中滴加适量稀盐酸	_________	猜想Ⅲ 不正确

（继续探究）小花同学最终通过以下实验确定Ⅴ正确。实验方案如下：直接对上述甲试管实验后的悬浊液进行过滤，取少量滤渣于另一支试管中，__________(请将操作、现象补充完整)。

（交流反思）学习小组经讨论认为：实验过程中无须检验 KCl，其理由是_________(请用文字表述)。

Answer

KCl K2SO4 Ba(NO3)2或BaCl2或Ba(OH)2 有气泡产生 加入过量(或足量)的稀盐酸(或稀硝酸) ，固体部分溶解且有气泡产生 反应生成了KCl，废液杯的上层清液中一定含有KCl，故无须检验KCl

【解析】

作出猜想：

Ⅰ、氯化钡和硫酸钾、碳酸钾恰好完全反应时溶质仅为KCl；

Ⅱ、氯化钡均过量时溶质为KCl和BaCl2；

Ⅲ、只有硫酸钾过量时溶质为KCl和K2SO4；

Ⅳ、只有碳酸钾过量时溶质为KCl和K2CO3；

Ⅴ、硫酸钾和碳酸钾都过量时溶质为KCl、K2SO4和K2CO3。

设计方案：

取少量废液杯中上层清液，分装于甲、乙两支试管中，先向甲试管中滴加少量的氯化钡溶液(或BaCl2或Ba(OH)2)，钡离子能和硫酸根离子或碳酸根离子反应生成白色沉淀，若现象为产生白色沉淀，则说明溶液中含有硫酸钾或碳酸钾或硫酸钾和碳酸钾；即猜想Ⅰ和Ⅱ均不成立。

碳酸钡沉淀能和稀盐酸反应，硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸，故再向乙试管中滴加适量稀盐酸，产生气泡，是因为碳酸钾和盐酸反应生成了二氧化碳，说明一定存在碳酸钾，故猜想Ⅲ不正确。

继续探究：

实验方案如下：直接对上述甲试管实验后的悬浊液进行过滤，取少量滤渣于另一支试管中，加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，产生气泡，是因为碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，硫酸钡不能和稀盐酸反应。

交流反思：

学习小组经讨论认为：实验过程中无须检验KCl，其理由是反应生成了KCl，废液杯的上层清液中一定含有KCl，故无须检验KCl。