Question

（2013?槐蔭區一模）某化學興趣小組的同學要探究一固體混合物A的成分，已知其中可能含有Na₂CO₃、NH₄Cl、CuO、BaCl₂四種物質中的兩種或多種．該小組的同學按照如圖所示進行實驗，出現的現象如圖所示（設過程中所有發生的反應都恰好完全進行）．

請你根據實驗過程和發生的現象做出分析判斷，并填寫以下空白：
（1）無色氣體B的化學式是

CO₂

．
（2）沉淀D的化學式是

BaSO₄

．
（3）過程③中操作X的名稱是

過濾

．
（4）濾液E中大量存在的金屬陽離子是（寫離子符號）

Na⁺

．
（5）固體混合物A中一定含有的物質是

Na₂CO₃CuOBaCl₂

，并說明其中任意一種物質存在的理由是

因為產生CO₂所以有Na₂CO₃（或因為產生藍色沉淀所以有CuO或因為產生不溶于稀硝酸的沉淀所以有BaCl₂）

．
（6）請寫出過程①中發生反應的一個化學方程式

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑（或CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
或BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl或BaCO₃+H₂SO₄=BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑）

．

Answer 1

分析：將混合物加入酸產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該氣體為二氧化碳；加入堿液能生成藍色沉淀氫氧化銅，所以該物質中一定含有氧化銅，與酸反應生成的沉淀不溶于硝酸，所給物質中不含銀元素，說明該沉淀是硫酸鋇，加入的酸是硫酸，則混合物中一定含有氯化鋇，并據相關反應原理書寫方程式．

解答：解：將混合物加入酸產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該氣體為二氧化碳；加入堿液能生成藍色沉淀氫氧化銅，所以該物質中一定含有氧化銅，與酸反應生成的沉淀不溶于硝酸，所給物質中不含銀元素，說明該沉淀是硫酸鋇，加入的酸是硫酸，則混合物中一定含有氯化鋇；
（1）將混合物加入酸產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該氣體B為二氧化碳，化學式是CO₂；
（2）與酸反應生成的沉淀不溶于硝酸，而所給物質中不含銀元素，說明該沉淀是硫酸鋇；
（3）由于操作X是完成的固體和液體的分離過程，故X為過濾操作；
（4）無色溶液E是在生成藍色氫氧化銅沉淀后的溶液，所以溶液中一定大量存在的陽離子是氫氧化鈉提供的鈉離子（Na⁺）；
（5）根據上述分析可知混合物一定含有Na₂CO₃  CuO  BaCl₂，因為產生CO₂所以有Na₂CO₃，因為產生藍色沉淀所以有CuO，因為產生不溶于稀硝酸的沉淀所以有BaCl₂；
（6）過程①中發生反應有碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水、二氧化碳，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，氯化鋇和硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，
或碳酸根離子和鋇離子結合生成的碳酸鋇沉淀和硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和水、二氧化碳，方程式分別為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O、BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl、BaCO₃+H₂SO₄=BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑；
故答案為：（1）CO₂；
（2）BaSO₄；
（3）過濾；   
（4）Na⁺；
（5）Na₂CO₃  CuO  BaCl₂； 因為產生CO₂所以有Na₂CO₃（或因為產生藍色沉淀所以有CuO或因為產生不溶于稀硝酸的沉淀所以有BaCl₂）；
（6）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑ （或CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
或BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl 或BaCO₃+H₂SO₄=BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑）．

點評：本題是一道框圖式推斷題，解答時要明確反應流程，依據物質的性質找準解題的突破口，然后依次分析解答，得出正確的結論．