Question

某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-三种离子中的两种或三种．为探究其组成，小明取出两份相同的样品溶液于试管中，向一份中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀．请设计合理实验，做进一步的探究，对小明的实验给出结论．
仅限选择的仪器、用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、带单孔胶塞的导管；1mol/L硫酸；2mol/L盐酸；2mol/L硝酸、；1mol/L氯化钡、澄清石灰水、品红溶液、蒸馏水．
完成下列探究过程：
（1）提出假设：
假设1：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-
假设2：______；
假设3：______；
假设4：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-
（2）基于假设4，设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中．
[提示]Ⅰ、在答题卡上按照下表的方式作答，注意前后内容的对应．
Ⅱ、注意文字简洁，超出答题卡空间视为无效．
Ⅲ、可不填满，也可增加步骤．

步骤编号	实验操作	预期现象和结论
①	______	______
②	______	______
③	______	______
④	______	______
…	…	…

Answer

本题探究溶液中离子的组成，根据SO32-、SO42-、HCO3-的性质，根据离子的性质设计实验方案，选择合适的仪器和试剂．
SO32-、SO42-和氯化钡溶液反应生成BaSO3、BaSO4沉淀，BaSO3和盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体SO2，BaSO4不溶于水也不溶于酸；HCO3-和盐酸反应生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体．
【解析】
（1）某溶液中可能含有SO32-、SO42-、HCO3-三种离子中的两种或三种．为探究其组成，可提出假设：
假设l：溶液中存在SO32-、SO42-，假设2：溶液中存在SO32-、HCO3；
假设3：溶液中存在HCO3-、SO42-；假设4：溶液中存在SO32-、SO42-、HCO3-；
（2）基于假设4，可设计出实验方案，
①用胶头滴管取少量溶液加入试管A中，再用滴管取过量的1mol/L氯化钡溶液并滴入其中，充分反应后，静置，然后过滤，将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管B、C中，产生白色沉淀，说明原溶液中含有SO42-或SO32-或两者都有；
②往装有沉淀的试管B中加入过量的2mol/L盐酸，将产生的气体通入品红溶液，沉淀部分溶解，并产生气体．品红褪色，说明原溶液中一定含有SO42-和SO32-；
③往装有滤液的试管C中加入2mol/L盐酸或加入澄清石灰水；出现无色气泡．或澄清溶液变浑浊，说明原溶液中含有HCO3-．
故答案为：（1）假设2：溶液中存在SO32-和HCO3-；
假设3：溶液中存在HCO3-和SO42-
（2）
步骤编号 实验操作 预期现象和结论
① 用胶头滴管取少量溶液加入试管A中，再用滴管取过量的1mol/L氯化钡溶液并滴入其中，充分反应后，静置，然后过滤，将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管B、C中 产生白色沉淀，说明原溶液中含有SO42-或SO32-或两者都有
② 往装有沉淀的试管B中加入过量的2mol/L盐酸，将产生的气体通入品红溶液 沉淀部分溶解，并产生气体．
品红褪色，说明原溶液中一定含有SO42-和SO32-
③ 往装有滤液的试管C中加入2mol/L盐酸；
或加入澄清石灰水 出现无色气泡．
或澄清溶液变浑浊，说明原溶液中含有HCO3-
其它方案合理给分