Question

15．實驗室中現(xiàn)有一種固體混合物，其中可能含有Cu、CuO、Na₂CO₃、Cu（OH）₂、CaCl₂五種物質(zhì)中的兩種或多種．按下圖所示進行實驗，出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖中所述．

試根據(jù)實驗過程和發(fā)生的現(xiàn)象判斷：
（1）氣體D化學式是CO₂，沉淀G的化學式Cu．
（2）寫出過程②中發(fā)生的化學反應中的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）濾液F中，一定存在的溶質(zhì)是（寫化學式）CuSO₄；H₂SO₄．
（4）原固體混合物A的組成可能有3種．
（5）混合物A中，肯定不存在的物質(zhì)是（寫化學式）CaCl₂．原因是原固體混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就會跟Na₂CO₃反應生成沉淀，過程②中濾液B就不會有氣體生成．

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鹽遇酸化氣，酸可以與金屬氧化物（氧化銅）反應生成鹽和水，還可以與堿（氫氧化銅）反應生成鹽和水，銅不與稀鹽酸反應．據(jù)此解答．

解答 解：（1）向濾液B中加入稀硫酸產(chǎn)生了氣體D，分析所給的物質(zhì)，能與酸反應產(chǎn)生氣體的物質(zhì)是可溶性的碳酸鹽，所以產(chǎn)生的氣體是CO₂，根據(jù)銅不與稀鹽酸反應，故本題答案為：CO₂；Cu；
（2）因為銅、氧化銅、氫氧化銅不溶于水，故溶液B中含有能與稀鹽酸反應生成氣體的物質(zhì)，故一定含有碳酸鈉，含有碳酸鈉則一定不會含有氯化鈣，故過程②中發(fā)生的化學反應中的化學方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）因為銅、氧化銅、氫氧化銅不溶于水，則沉淀C可能為銅、氧化銅、氫氧化銅，與過量稀硫酸微熱，充分反應，則濾液F中，一定存在的溶質(zhì)是CuSO₄；H₂SO₄，而根據(jù)銅不與稀鹽酸反應，故G為銅；
（4）分析所給的幾種物質(zhì)，銅不與稀鹽酸反應，所以一定含銅，根據(jù)（1）的分析可知一定含碳酸鈉，那么混合物中就不可能含有氯化鈣，因為如果有氯化鈣，這兩種物質(zhì)會生成不溶于水的碳酸鈣，就不會出現(xiàn)濾液中含可溶性碳酸鹽的情況，根據(jù)銅不與稀鹽酸反應，所以原固體混合物A的組成可能有3種，為：Na₂CO₃、Cu、Cu（OH）₂；Na₂CO₃、Cu、CuO和Na₂CO₃、Cu、Cu（OH）₂、CuO．
（5）混合物A中，肯定不存在的物質(zhì)是CaCl₂．原因是原固體混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就會跟Na₂CO₃ 反應生成沉淀，過程②中濾液B就不會有氣體生成．
故答案為：
（1）CO₂；  Cu；（2）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；（3）CuSO₄；H₂SO₄；（4）3；
（5）CaCl₂原因是原固體混合物中Na₂CO₃一定存在，若CaCl₂存在，加水就會跟Na₂CO₃ 反應生成沉淀，過程②中濾液B就不會有氣體生成．

點評 解決此類框圖式物質(zhì)推斷題時，要根據(jù)酸堿鹽物質(zhì)間的復分解反應，結(jié)合各物質(zhì)間反應的實驗現(xiàn)象，對此題做出合理的判斷，所以要求同學們在平時的學習中要加強知識的儲備．