现有一包固体粉末，可能由碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种组成，某同学想确定其组成成分，按如图所示步骤进行了如下实验（各步骤中加入的试剂均为足量）：

请回答：

查阅资料：某牙膏摩擦剂可能有碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅中的一种或多种。氢氧化铝不溶于水，但能与酸反应生成盐和水，也能和碱反应生成盐和水；二氧化硅不溶于水和酸，但能与碱反应生成盐和水(牙膏中除了摩擦剂外，其他均不与酸、碱反应)。

任务一：验证牙膏中是否含有氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅。实验设计如上图。

第一步：为了证明铵根离子的存在，他的操作步骤是{#blank#}1{#/blank#}，当观察到{#blank#}2{#/blank#}现象时，可证明有铵根离子存在。

第二步：为了证明硫酸根离子的存在，该同学设计了三种方案：

①先加入BaCl₂溶液，再加稀硫酸

②加入过量盐酸酸化了的BaCl₂溶液

③先加过量的盐酸酸化再加BaCl₂溶液

你认为上述三种方案中最合理的一种方案是{#blank#}3{#/blank#}，简述理由{#blank#}4{#/blank#}。