初中化学实验探究物质的组成成分以及含量解答题

甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉"测定空气中氧气的含量"，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：

①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；

②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：

	甲组	乙组	丙组
反应前固体质量	2.016g	2.016g	2.024g
反应后固体质量	1.936g	1.936g	1.904g

（1）烧杯中发生反应的化学方程式为 　                       ；

（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为 　　，丙组残留固体中氧化铜的质量为 　　。

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在"测定空气中氧气的含量"实验中，可能存在的操作失误是 　　。

化学兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。

【提出问题】

如何选择药品和设计装置进行测定？

【查阅资料】

贝壳的主要成分是CaCO₃，其它成分对实验影响忽略不计。

室温时，CaCO₃不溶于水，CaSO₄微溶于水。

【设计与实验】

实验一：选择药品

分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据。

（1）图1中反应的化学方程式是　　。

（2）据图2分析，选择粉末状样品的依据是　　。

（3）据图3分析，影响实验测定准确性的原因：一是水蒸气含量增加；二是　　。

实验二：设计装置

小组设计了图4装置进行测定。

（4）打开活塞，稀硫酸进入试管，观察到的现象是　　。反应结束后进行读数。读数前调节水准管与量气管液面相平的原因是　　。

实验三：优化装置

在老师指导下，小组优化并设计了图5装置进行测定。

（5）试剂a是　　。

（6）检查该装置气密性的方法是　　。

（7）加入足量稀硫酸，一段时间后反应停止。再加入氯化铵溶液，发现又产生气泡。推测加入氯化铵溶液的作用是　　。

【数据处理】

（8）实验三中，样品质量为mg，加入稀硫酸体积为V₁mL，加入氯化铵溶液体积为V₂mL，右侧针筒最后读数为V₃mL，则反应生成CO₂体积为　　mL．该实验条件下，CO₂密度为dg/mL，则该样品中碳酸钙质量分数表达式为　　。

【反思与评价】（9）与实验二相比，实验三的优点是　　（写一条）。

工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。

（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用　　。

（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。

（Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl）

	烧杯1	烧杯2	烧杯3
样品溶液（克）	10	20	30
氯化钙溶液（克）	30	30	30
沉淀质量（克）	2	4	5

（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条）　　。

垃圾分类就是新时尚。目前，践行“新时尚”的垃圾分类工作已在全国地级及以上城市全面启动。

（1）生活垃圾可分为可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾等。

①空饮料瓶、废旧报纸应放置于贴有标志　　（填字母序号，下同）的垃圾箱中。

②废旧电池中含有铅、镉、汞等有害金属，如果将其随意丢弃，这些金属渗出会造成土壤及　　污染，威胁人类健康，应将其放入废旧电池专用收集箱。

③餐厨垃圾是生活垃圾的主要来源。下列有关说法合理的是　　。

A．餐厨垃圾沥干水分后放入家用垃圾袋

B．部分餐厨垃圾可作为沼气池中发酵的原料

C．外出就餐提倡“光盘行动”

（2）垃圾是“放错了地方的资源”。

①部分废旧塑料具有　　（选填“热塑”或“热固”）性，可反复加工再利用。

②某化学兴趣小组从工厂收集到一份金属废料，可能含有Al、Zn、Fe、Ag四种金属中的一种或几种，为测定其组成，便于回收利用，现取样向其中加入一定质量的CuSO₄溶液。

Ⅰ．充分反应，得到无色溶液及少量固体剩余物，且反应前后溶液的质量相等。该金属废料中一定含有　　（填元素符号）。

Ⅱ．将Ⅰ中少量固体剩余物置于试管中，加入足量稀盐酸充分反应，　　 （选填“一定有”、“可能有”或“一定没有”） H₂生成。

③建筑工地废弃的大理石边角料（主要成分为CaCO₃，杂质不参加反应）可用于制备轻质碳酸钙（常用作牙膏中的摩擦剂）。已知：CaCO₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CaO+CO₂↑

Ⅰ．操作a的具体步骤包括　　、洗涤、干燥。

Ⅱ．计算10g大理石边角料理论上最多得到轻质碳酸钙的质量（写出计算过程）。

我国塑料购物袋的年消耗量很大，废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。

（1）购物袋等塑料制品的大量使用，可能会造成的一种环境污染是　　。

（2）小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋（主要成分是聚氯乙烯）进行处理，并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。

【查阅资料】Ⅰ．聚氯乙烯的化学式为（C₂H₃Cl）_n。

Ⅱ．氯化氢气体会污染环境

Ⅲ．Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下：

2（C₂H₃Cl）_n+5nO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$4nCO₂+2nHCl+2nX，则X的化学式为　　。

②将完全燃烧后的产物，全部通入到一定量的NaOH溶液中，得到吸收液，写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式　　。

③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣，进行如下探究：

[提出问题]吸收液中溶质的成分是什么？

[进行实验1]取吸收液少许置于试管中，滴加2～3滴无色酚酞试液，发现酚酞变红色，说明溶液呈　　性。

[猜想]猜想1：NaCl、NaOH、Na₂CO₃

猜想2：　　

猜想3：NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃

猜想4：NaCl、NaHCO₃

[进行实验2]向实验1所得溶液中，加入过量的CaCl₂溶液，小林观察到　　（填实验现象），最终得出结论：猜想1正确。

[交流反思]实验结束后，小林对吸收液进行无害化处理，其方案是　　，然后倒入废液缸。

咨询老师后，小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。

（3）聚氯乙烯的生产需要用到氯气。工业上获取氯气的方法是电解饱和食盐水，发生反应的化学方程式为：2NaCl+2H₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．某工厂需生产14.2t氯气（Cl₂），至少需要氯化钠的质量为多少？（请写出计算过程）

化学兴趣小组对“可乐除铁锈”实验展开探究。同学们将几枚生锈的铁钉放入某品牌的可乐中，观察到铁钉表面有气泡产生，容器底部沉有固体物质。取出铁钉后用水清洗，铁钉恢复光亮。

Ⅰ．容器底部固体成分探究。

【实验探究1】取出容器底部剩余的固体物质，用水清洗后干燥，分成甲、乙两份备用。

实验操作	实验现象	解释与结论
①用磁铁靠近固体物质甲	固体物质　　（填“能”或“不能”）被吸引	固体物质中不含铁单质
②将固体物质甲放入20%的盐酸中	固体逐渐消失，溶液变成黄色	固体物质主要是氧化铁，化学反应方程式为　　。

Ⅱ．溶液中逸出气体成分探究。

【猜想假设】气体中除了可乐本身含有的CO₂外，可能还有H₂。

【查阅资料】①H₂可以还原CuO，生成Cu和H₂O。

②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝。

【实验探究2】将逸出气体依次通过如图的组合装置。

（1）NaOH溶液的作用是　　。

（2）实验过程中观察到　　现象，证明逸出气体中含有氢气。

Ⅲ．深入探究

【提出问题】铁钉表面已变光亮，而容器底部有大量铁锈剩余的原因是什么？

【猜想假设】①可乐太少，酸性物质量不足。②可乐酸性弱，与铁锈反应太慢。

【实验探究3】取可乐与锈铁钉反应后的剩余液，测得溶液仍然呈酸性，猜想①不成立。

【查阅资料】3%的稀盐酸pH约为1，某品牌可乐的pH值为3.39．质量分数为3%的稀盐酸比该品牌可乐的酸性　　（选填“弱”或“强”）。

【实验探究4】取另一份固体物质乙放入3%的稀盐酸中，振荡，观察无明显现象。

【实验结论】对比【实验探究1】和【实验探究4】的不同反应现象可得出：化学反应速率与反应物的　　有关。猜想②成立。

【合理推测】可乐能快速去除铁钉表面铁锈的真正原因是：铁锈结构疏松多孔，　　。

Ⅳ．废液处理

将【实验探究1】和【实验探究4】中废液混合，得到澄清溶液100.0g，通过氯离子检测仪测得氯离子质量分数为7.1%．从环保角度考虑，最好在废液中加入　　g氢氧化钠固体，充分反应，过滤后再将废液排放。

小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。

探究一：自家的井水是软水还是硬水？

取少量井水样品于试管中，加入　　，振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于　　。

探究二：白色固体的主要成分是什么？

[假设与猜想]猜想Ⅰ：CaCO₃。

猜想Ⅱ：　　（填化学式）。

猜想Ⅲ：CaCO₃和Mg（OH）₂。

[实验与探究]取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有　　产生，根据以上现象，小华认为：猜想Ⅰ正确。小雪认为小华的结论不严谨，理由是　　。经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液	无明显现象	猜想Ⅰ成立
		猜想Ⅲ成立

[拓展与迁移]取含有MgCl₂和HCl的混合溶液165.8g于烧杯中，向其中缓慢加入200g溶质质量分数为8%的NaOH溶液，恰好完全反应后过滤得到沉淀和滤液，其中滤液的质量为360g。请计算：

（1）生成沉淀的质量是　　克。

（2）原混合溶液中，MgCl₂的质量是多少？（请写出具体的计算过程，下同）

（3）恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？（结果保留至0.1%）

某化学兴趣小组利用如图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：

（1）A装置的作用是　，点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是　　；

（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确　　（填“是”或“否”），请说明理由　　；

反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色），Fe₂O₃（红棕色）、FeO（黑色）、Fe₃O₄（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：

猜想一：只有铁粉

猜想二：只有Fe₃O₄

猜想三：铁粉和Fe₃O₄的混合物

学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：

（3）取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想　　不成立；

（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.2g H₂，说明猜想　　成立；

（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中Fe₃O₄的质量分数为　　（计算结果精确到0.1%）；

（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式　　。

在化学兴趣小组的活动中，老师让甲同学给大家表演了一个小魔术："清水变牛奶，牛奶变雪碧"。A、B、C三种溶液分别是稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液中的某一种。

【实验活动】

[交流讨论]同学们根据新奇的现象展开了热烈的讨论。

乙同学："清水变牛奶"就是无色溶液中产生白色浑浊。

丙同学："牛奶变雪碧"就是白色浑浊消失，溶液中产生大量的气泡。

大家都点头认同。

[提出问题]甲同学：A、B、C分别是什么？为什么能出现上述现象呢？

[解释结论]丁同学：根据步骤2的现象可确定C为 　　（填名称）。

戊同学：产生步骤1现象的原因是 　　（用化学方程式表示），但还无法确定A、B各是什么。

[实验证明]己同学：另取A于试管中，把C滴加到A中观察到的现象如图2所示，因此他断定A是 　　（填化学式）溶液、同时也确定了B。

[深入交流]甲同学：步骤1加入B时，溶液中CO ₃ ^{2 ﹣}的数目变化趋势曲线应该是 　（如图3，填a或b）。

[总结归纳]上述实验活动涉及的这类化学反应，只有当两种化合物互相交换成分， 　　时，复分解反应才可以发生，除此之外还可能生成 　　，且反应前后没有 　　（答一点）。

小组活动结束，老师为同学们的探究意识和探究能力点赞。

氢化钙（CaH₂）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：CaH₂+2H₂O＝Ca（OH）₂+2H₂↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH₂加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是　　（填写化学式）。

为进步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。

【提出猜想】猜想一：NaOH：猜想二：NaOH和Na₂CO₃；

猜想三：　　；    猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂

经过分析，大家一致认为上述猜想　　不需要验证，肯定是错误的，原因是　　（用化学方程式表示）。

【实验探究】

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。

【讨论交流】根据实验现象，得出猜想　　是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是　　。

【拓展探究】上述小组同学将5g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。计算：

（1）样品中CaH₂的质量分数为　　。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为　 。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为　　。（计算结果保留一位小数）

某化学小组对石灰石灼烧后得到的固体进行相关探究。

成分分析

（1）检验灼烧过程中产生的新物质

①根据已有知识和经验判断：石灰石灼烧后固体中含有CaO，判断的依据是　　（用化学方程式表示）。

②设计实验方案进行验证：

实验内容	实验现象	实验分析
取灼烧后固体放入盛有冷水的烧杯中，充分搅拌静置后，取少量上层澄清的液体置于试管中，向其中滴加2滴酚酞试液	溶液由无色变为　　色	反应后生成碱，请写出该反应的化学方程式：

（2）检验灼烧后固体中是否含有CaCO₃

向盛有灼烧后固体的烧杯中滴加稀盐酸，有气泡产生，证明　　。

数据分析

用反应前后质量差计算灼烧后固体中CaCO₃的质量分数

化学小组设计以下两个实验方案，方案中反应前后质量差分别用m₁与m₂表示。（两方案中实验操作误差忽略不计，取用的灼烧后固体成分均匀、质量相等，固体中除CaO、CaCO₃其余成分均不发生反应，所用稀盐酸经估算确保足量）

实验方案	数据测量	数据处理
	反应前	反应后	反应前后质量差
方案一：取灼烧后固体放入烧杯中，加入稀盐酸充分反应，不再产生气泡	灼烧后固体的质量、所用稀盐酸质量	烧杯中剩余物质的质量	m1
方案二：取灼烧后固体继续灼烧，至固体的质量不再改变	灼烧后固体的质量	剩余固体的质量	m2

结合信息，比较m₁与m₂的关系。请写出两种不同猜想并分别说明理由。

猜想1及理由：　　。

猜想2及理由：　　。

经分析选择合理的实验方案，进行计算……

拓展研究

如图的酒精灯和酒精喷灯是常用的加热仪器，请回答下列问题：

（1）酒精灯是玻璃仪器，火焰温度通常可达300～500℃，　　（填“焰心“、“内焰”或“外焰”）温度最高。熄灭酒精灯的方法是　　，采用此方法灭火的原理是　　。

（2）酒精喷灯一般是铜质仪器，火焰温度通常可达800﹣1000℃．使用酒精喷灯时应先向引火碗内注入 $\frac{2}{3}$容量的酒精，用火柴将引火碗内酒精点燃，点燃引火碗内酒精的目的是　　、　　。

水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）。

某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。

【查阅资料】①过氧碳酸钠有Na₂CO₃和H₂O₂的双重性质；50℃开始分解。

②过氧碳酸钠在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低。

Ⅰ．“鱼浮灵”的制备。

实验室用Na₂CO₃与稳定剂的混合溶液和30%的H₂O₂溶液反应制备过氧碳酸钠，实验装置如图所示。

（1）反应温度不能超过20℃的原因是　　。

（2）反应结束后，停止搅拌，向反应液中加入异丙醇，静置过滤、洗涤、干燥，获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的　　。

Ⅱ．“鱼浮灵”的成分测定。

【定性检测】检测过氧碳酸钠溶液中的成分。

（3）请补充完成下列实验报告中的相关内容。

实验序号	实验步骤	实验现象	解释或结论
①	取样，加入MnO2粉末，用带火星的木条伸入试管内	木条复燃	反应的化学方程式
②			溶液中含有Na2CO3

【定量研究】测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。

实验③：称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量Ba（OH）₂溶液，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钡（BaCO₃）固体3.94g。

实验④：另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高锰酸钾溶液，充分反应，消耗KMnO₄的质量为1.896g，该反应的原理是：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O。

（4）计算确定过氧碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）的化学式（写出计算过程）。

Ⅲ．“鱼浮灵”的增氧原理。

研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化，探究CO₃^2﹣、OH^﹣对H₂O₂分解速率的影响，设计了对比实验，实验数据记录如下表。

编号	①	②	③	④	⑤
试剂	H2O	4%H2O2溶液	Na2CO3固体 4%H2O2溶液	NaOH溶液 4%H2O2溶液	NaOH溶液 4%H2O2溶液
pH	6.96	6.01	8.14	8.15	9.26
溶解氧 （mg•L^﹣^1）	5.68	6.44	9.11	9.12	10.97

（5）由实验②可知，常温下，过氧化氢水溶液呈　　（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（6）过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是　　。

化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室，开展实验活动。

（1）实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中，分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。小刚欲使用熟石灰，他需从　　号柜中取出。

（2）小刚发现盛放Na₂CO₃与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落，为鉴别两种溶液，分别取样于试管中，加入无色酚酞溶液，若为Na₂CO₃，则观察到溶液变为　　色。

（3）小文从柜中取出标有“10% NaOH溶液”的试剂瓶，取少量样品加入试管中，向其中滴入稀盐酸，发现产生气泡，判断该NaOH溶液中有Na₂CO₃，用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因：　　。

小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验，实现药品再利用。

I．测定NaOH溶液中Na₂CO₃的质量分数

[实验操作]取40.0g 10%的NaOH溶液样品进行如图所示的实验。

[数据处理]

①所取用盐酸（溶质质量分数7.3%）的质量理论上不少于　g。

②如图中，反应前后天平示数相差1.1g，计算NaOH溶液中Na₂CO₃的质量分数（写出计算过程）。

Ⅱ．变质的NaOH溶液再利用

小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中，加入经计算所需的熟石灰粉末，充分搅拌、静置，过滤，得到NaOH溶液和滤渣。充分搅拌的主要目的是　　。

（4）实验结束后，同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中，得到无色溶液和白色沉淀，溶液中除一定存在的溶质外，可能存在的溶质是　　。

同学们再次实验，确认成分后，对废液回收利用，绿色排放。

某白色固体由BaSO₄、BaCO₃、Na₂CO₃、Ba（OH）₂中的三种物质组成。为确定其成分，某同学设计并完成如下实验，请把表格中的内容补充完整。（已知：BaSO₄不溶于稀盐酸）

序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
操作
现象	有气泡产生，固体有剩余	有气泡产生	产生白色沉淀，溶液最终显 　　色
结论或解释	原白色固体中含有	原白色固体中含有Na2CO3：生成气体的化学方程式为	原白色固体中含有BaCO3．

科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学做实验，向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO₂，未看到明显的实验现象。同学们对NaOH与CO₂能否反应进行验证，并对废液的成分进行探究。

活动一

同学们经过讨论，设计了甲装置并进行实验，请你把实验现象补充完整。

实验步骤	实验现象	猜测
如图甲，向集满二氧化碳的软塑料瓶中滴加足量的氢氧化钠溶液，振荡		①CO2溶于NaOH溶液中 ②CO2与NaOH反应

活动二

兴趣小组的同学对猜测②进行如下探究实验

（1）取软塑料瓶中的液体于三支试管中，三位同学分别完成如图所示实验。

（2）同学们观察到A试管中有气泡冒出，B、C试管中均有白色沉淀生成。请你写出A试管中生成气体的化学反应方程式　　。

（3）以上三个实验均能证明CO₂与NaOH发生了反应。请写出甲装置中发生反应的化学方程式　　。

活动三

实验结束后，同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中（如图），充分搅拌、静置，观察到烧杯内上层是无色溶液，下层有白色沉淀。请你分析烧杯上层溶液中一定不含有的离子是　　（填离子符号）。小组同学对烧杯内上层溶液中可能含有的离子进行如下探究。

[提出问题]烧杯内上层溶液中可能含有哪些离子？

[猜想与假设]上层溶液中可能含有OH^﹣、CO₃^2﹣、Ca²⁺中的一种或几种。

[进行实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中，滴加　滴加过量的氯化钙溶液　，静置	有白色沉淀生成	有CO3^2^﹣、无Ca^2+
②取①中反应后的上层清液少许于试管中，滴加　硫酸铜溶液　（指示剂除外）	蓝色沉淀生成	有OH^﹣

[反思评价]

（1）经过综合分析，最终确定烧杯内上层溶液中一定存在的离子有　　（填离子符号）。

（2）将烧杯内的物质过滤，滤渣回收，向滤液中加入适量的　　（填名称）进行处理后再排放，可以有效防止水体污染。