Question

（10茂名18）（10分）以前，人們將石灰石灼燒后的固體與草木灰（主要成分是K₂CO₃）在水中混合，再取上層澄清液漂洗織物。興趣小組按上述的操作步驟得到澄清液并對澄清液可能含有哪些物質進行探究。請你利用必需的實驗用品和以下限選試劑完成探究過程：
限選試劑：Ba（NO₃）₂溶液、Na₂CO₃溶液、NaCl溶液、Ba（OH）₂溶液、酚酞試液。
【提出猜想】①含有KOH和Ca（OH）₂；②含有KOH、K₂CO₃和Ca（OH）₂；③只含       ；④含有KOH和K₂CO₃
【查找資料】K和Na都是活潑金屬，它們的化合物化學性質相似；K₂CO₃溶液顯堿性。
【設計與實驗】
（1）甲同學要證明猜想①中Ca（OH）₂是否存在，選取的試劑是          。
（2）請你設計方案，實驗驗證猜想④，并將相關內容填在下表中（不一定填滿，也可以補充）

操作步驟	預期現象和結論
步驟1：
步驟2：

 
【交流討論】大家認為猜想②肯定不正確，其原因是                                 
                  。

Answer 1

【提出猜想】KOH
【設計與實驗】（1）Na₂CO₃溶液
（2）

操作步驟	預期現象和結論
步驟1：取少量澄清液于試管中然后加入足量的硝酸鋇溶液	若溶液變渾濁，則原澄清液中含有K2CO3 若無明顯現象，則猜想④不正確
步驟2：將步驟1的溶液靜置，取上層清液于試管中，滴加酚酞試液	若變紅，則原澄清液中含有KOH，猜想④正確 若無明顯現象，原澄清液中無KOH，猜想④不正確

 
【交流討論】碳酸鉀會與氫氧化鈣反應，兩者不能共存于溶液中

分析：【提出猜想】根據題意可以知道反應中一定含有氫氧化鉀，故可以作出猜想；
【設計與實驗】（1）根據氫氧化鈣的性質來選擇合適的溶液進行鑒別；
（2）根據猜想④的物質，可以根據碳酸鉀和氫氧化鉀的性質來進行設計實驗進行驗證．
解答：解：【提出猜想】根據題意可以知道在反應中一定要生成氫氧化鉀，所以我們可以推測在濾液中只含有氫氧化鉀；
【設計與實驗】（1）氫氧化鈣溶液可以和碳酸鹽反應生成碳酸鈣沉淀，所以可以選擇碳酸鈉溶液來驗證是否含有氫氧化鈣；
（2）猜想④為含有氫氧化鉀和碳酸鉀，而碳酸鉀和氫氧化鉀的溶液都呈堿性，所以要驗證這兩種物質，則必須先來驗證并排除碳酸鉀，然后再來驗證氫氧化鉀的存在，驗證并排除碳酸鉀可以用硝酸鋇溶液，而驗證氫氧化鉀可以用酚酞試液，可以據此來設計實驗進行驗證．
故答案為：
【提出猜想】KOH；
【設計與實驗】
（1）Na₂CO₃溶液；
（2）

實驗操作	預期現象和結論
步驟1：取少量的澄清濾液于試管中，然后向其中加入足量的硝酸鋇溶液，	①若產生白色沉淀，則含有碳酸鉀； ②若無明顯現象，則猜想④不正確；
步驟2：將步驟1中的溶液靜置，然后取上層清夜于試管中，然后向其中滴加酚酞試液	①若溶液變?yōu)榧t色，則含有氫氧化鉀； ②若溶液不變色說明猜想④不正確；

【交流與討論】碳酸鉀和氫氧化鈣在溶液中可以生成碳酸鈣沉淀，所以碳酸鉀和氫氧化鈣不可能共存與同一溶液中．．