Question

（2013?槐荫区一模）某化学兴趣小组的同学要探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有Na₂CO₃、NH₄Cl、CuO、BaCl₂四种物质中的两种或多种．该小组的同学按照如图所示进行实验，出现的现象如图所示（设过程中所有发生的反应都恰好完全进行）．

请你根据实验过程和发生的现象做出分析判断，并填写以下空白：
（1）无色气体B的化学式是

CO₂

．
（2）沉淀D的化学式是

BaSO₄

．
（3）过程③中操作X的名称是

过滤

．
（4）滤液E中大量存在的金属阳离子是（写离子符号）

Na⁺

．
（5）固体混合物A中一定含有的物质是

Na₂CO₃CuOBaCl₂

，并说明其中任意一种物质存在的理由是

因为产生CO₂所以有Na₂CO₃（或因为产生蓝色沉淀所以有CuO或因为产生不溶于稀硝酸的沉淀所以有BaCl₂）

．
（6）请写出过程①中发生反应的一个化学方程式

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：将混合物加入酸产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体为二氧化碳；加入碱液能生成蓝色沉淀氢氧化铜，所以该物质中一定含有氧化铜，与酸反应生成的沉淀不溶于硝酸，所给物质中不含银元素，说明该沉淀是硫酸钡，加入的酸是硫酸，则混合物中一定含有氯化钡，并据相关反应原理书写方程式．

解答：解：将混合物加入酸产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体为二氧化碳；加入碱液能生成蓝色沉淀氢氧化铜，所以该物质中一定含有氧化铜，与酸反应生成的沉淀不溶于硝酸，所给物质中不含银元素，说明该沉淀是硫酸钡，加入的酸是硫酸，则混合物中一定含有氯化钡；
（1）将混合物加入酸产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体B为二氧化碳，化学式是CO₂；
（2）与酸反应生成的沉淀不溶于硝酸，而所给物质中不含银元素，说明该沉淀是硫酸钡；
（3）由于操作X是完成的固体和液体的分离过程，故X为过滤操作；
（4）无色溶液E是在生成蓝色氢氧化铜沉淀后的溶液，所以溶液中一定大量存在的阳离子是氢氧化钠提供的钠离子（Na⁺）；
（5）根据上述分析可知混合物一定含有Na₂CO₃  CuO  BaCl₂，因为产生CO₂所以有Na₂CO₃，因为产生蓝色沉淀所以有CuO，因为产生不溶于稀硝酸的沉淀所以有BaCl₂；
（6）过程①中发生反应有碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水、二氧化碳，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，
或碳酸根离子和钡离子结合生成的碳酸钡沉淀和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水、二氧化碳，方程式分别为：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O、BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl、BaCO₃+H₂SO₄=BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑；
故答案为：（1）CO₂；
（2）BaSO₄；
（3）过滤；   
（4）Na⁺；
（5）Na₂CO₃  CuO  BaCl₂； 因为产生CO₂所以有Na₂CO₃（或因为产生蓝色沉淀所以有CuO或因为产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↑）．

点评：本题是一道框图式推断题，解答时要明确反应流程，依据物质的性质找准解题的突破口，然后依次分析解答，得出正确的结论．