Question

5．实验室有一固体混合物A，里面可能含有NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuO、Cu
五种物质中的两种或多种，某同学按照如图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行）；根据以上实验过程和现象填写以下空白：

（1）B物质是（写化学式）CO₂．
（2）混合物A中一定存在的物质是（写化学式）Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuO．
（3）溶液G中，一定量存在的阳离子是（写离子符号）Na⁺、H⁺．
（4）写出步骤③中生成白色沉淀F的化学方程式Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl．
（5）小明同学想进一步探究固体混合物A中不能确定的物质是否存在，设计了如下步骤：
步骤一：取适量的固体混合物A放入一只烧杯中，加入足量的水充分溶解，然后过滤，得到滤液M．
步骤二：向滤液M中加入足量BaCl₂溶液，过滤，得到滤液N．
步骤三：向滤液N中滴加少量AgNO₃溶液和稀硝酸，得到白色沉淀．
由此他得出结论：该物质存在．
你是否同意小明同学的做法不同意，请简述你的理由．

Answer 1

分析 根据可能含有“NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuO、Cu”，结合图框：加入稀盐酸得无色气体、蓝色溶液，则推测一定含有Na₂CO₃、CuO；根据蓝色溶液加入氢氧化钠，生成蓝色沉淀；根据滤液E，加入氯化钡溶液，生成不溶于水的硫酸钡沉淀F，则一定含有Na₂SO₄；代入检验．
（1）根据碳酸钠会与盐酸反应生成二氧化碳进行分析；
（2）根据铜不会与盐酸反应，也不会溶于水，蓝色溶液是氧化铜与盐酸反应制取的，向滤液E中滴加适量BaCl₂溶液和稀硝酸，过滤得到无色溶液F和白色沉淀，可知混合溶液中含有硫酸根离子进行分析；
（3）根据阳离子中的铜离子被沉淀了，只剩下钠离子进行分析；
（4）考虑步骤③硫酸钠与氯化钡溶液反应，进行分析；
（5）根据加入钡离子是为了沉淀除去碳酸根离子和硫酸根离子，如果加入氯化钡会引入氯离子，而不能验证原来溶液中是否含有氯离子．

解答 解：根据可能含有“NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuO、Cu”，结合图框：加入稀盐酸得无色气体、蓝色溶液，则推测一定含有Na₂CO₃、CuO；根据蓝色溶液加入氢氧化钠，生成蓝色沉淀；根据滤液E，加入氯化钡溶液，生成不溶于水的硫酸钡沉淀F，则一定含有Na₂SO₄；代入检验．
（1）五种物质中会与盐酸反应生成气体的只有碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，故答案为：CO₂ ；
（2）加入盐酸有气体产生，说明混合物中一定含有碳酸钠，固体样品A加入足量的稀盐酸充分溶解，只得到无色气体B和蓝色滤液C，说明溶液中有铜离子，铜不会与盐酸反应，也不会溶于水，所以固体样品A中一定含有氧化铜，向滤液E中滴加适量BaCl₂溶液和稀硝酸，过滤得到无色溶液F和白色沉淀G，说明溶液中含有硫酸根离子，所以固体样品A中含有硫酸钠；
（3）溶液中存在的阳离子有：钠离子、铜离子、钡离子，而铜离子与氢氧化钠反应生成了氢氧化铜沉淀，被除掉了，钡离子与硫酸钠反应生成了硫酸钡沉淀，也被过滤掉了，所以滤液F中，一定大量存在的阳离子是钠离子和氢离子，即：Na⁺、H⁺；
（4）步骤③硫酸钠与氯化钡溶液反应，所以化学方程式是：氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应，符合复分解反应的特征，故其化学方程式为Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；
（5）加入钡离子是为了沉淀除去碳酸根离子和硫酸根离子，防止对验证氯离子产生干扰，如果加入氯化钡会引入氯离子，而不能验证原来溶液中是否含有氯离子，所以小明同学的结论不正确．
故答案为：
（1）CO₂；（2）Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuO；（3）Na⁺、H⁺；（4）Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；
（5）不同意；加入氯化钡会引入氯离子，不能验证原来溶液中是否含有氯离子．

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．