Question

15．实验室中现有一种固体混合物，其中可能含有Cu、CuO、Na₂CO₃、Cu（OH）₂、CaCl₂五种物质中的两种或多种．按下图所示进行实验，出现的现象如图中所述．

试根据实验过程和发生的现象判断：
（1）气体D化学式是CO₂，沉淀G的化学式Cu．
（2）写出过程②中发生的化学反应中的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）滤液F中，一定存在的溶质是（写化学式）CuSO₄；H₂SO₄．
（4）原固体混合物A的组成可能有3种．
（5）混合物A中，肯定不存在的物质是（写化学式）CaCl₂．原因是原固体混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就会跟Na₂CO₃反应生成沉淀，过程②中滤液B就不会有气体生成．

Answer 1

分析 根据碳酸盐遇酸化气，酸可以与金属氧化物（氧化铜）反应生成盐和水，还可以与碱（氢氧化铜）反应生成盐和水，铜不与稀盐酸反应．据此解答．

解答 解：（1）向滤液B中加入稀硫酸产生了气体D，分析所给的物质，能与酸反应产生气体的物质是可溶性的碳酸盐，所以产生的气体是CO₂，根据铜不与稀盐酸反应，故本题答案为：CO₂；Cu；
（2）因为铜、氧化铜、氢氧化铜不溶于水，故溶液B中含有能与稀盐酸反应生成气体的物质，故一定含有碳酸钠，含有碳酸钠则一定不会含有氯化钙，故过程②中发生的化学反应中的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）因为铜、氧化铜、氢氧化铜不溶于水，则沉淀C可能为铜、氧化铜、氢氧化铜，与过量稀硫酸微热，充分反应，则滤液F中，一定存在的溶质是CuSO₄；H₂SO₄，而根据铜不与稀盐酸反应，故G为铜；
（4）分析所给的几种物质，铜不与稀盐酸反应，所以一定含铜，根据（1）的分析可知一定含碳酸钠，那么混合物中就不可能含有氯化钙，因为如果有氯化钙，这两种物质会生成不溶于水的碳酸钙，就不会出现滤液中含可溶性碳酸盐的情况，根据铜不与稀盐酸反应，所以原固体混合物A的组成可能有3种，为：Na₂CO₃、Cu、Cu（OH）₂；Na₂CO₃、Cu、CuO和Na₂CO₃、Cu、Cu（OH）₂、CuO．
（5）混合物A中，肯定不存在的物质是CaCl₂．原因是原固体混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就会跟Na₂CO₃ 反应生成沉淀，过程②中滤液B就不会有气体生成．
故答案为：
（1）CO₂；  Cu；（2）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；（3）CuSO₄；H₂SO₄；（4）3；
（5）CaCl₂原因是原固体混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就会跟Na₂CO₃ 反应生成沉淀，过程②中滤液B就不会有气体生成．

点评 解决此类框图式物质推断题时，要根据酸碱盐物质间的复分解反应，结合各物质间反应的实验现象，对此题做出合理的判断，所以要求同学们在平时的学习中要加强知识的储备．