Question

有一包固體混合物粉末，已知其中可能是（NH₄）₂CO₃、Na₂SO₄、Fe₂O₃、CuO中的一種或幾種．某研究小組為探究其成分，按如圖所示進行實驗，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反應）．
根據以上信息，回答下列問題：
（1）操作M的名稱為______，無色氣體F的化學式為______．
（2）無色溶液E中一定含有的溶質的化學式是______．
（3）寫出過程③中產生藍色沉淀的化學方程式為______．
（4）原固體混合物中一定含有的物質是______，可能含有的物質是______．為了進一步驗證不確定的物質是否存在，設計了如下實驗方案：
①取一定量的原固體混合物放入一只盛有足量水的燒杯中，攪拌，充分溶解后，過濾，得到濾液G．
②向濾液G中加入過量的稀硝酸，充分反應后得到溶液H．
③再向溶液H中滴加無色溶液I，產生現象X．
若現象X為______，則該物質一定存在．

Answer 1

【答案】分析：由反應的情況可知該物質加酸可以生成二氧化碳，則該物質中一定含有碳酸鹽，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，而無紅褐色沉淀氫氧化鐵生成，則該物質中一定不會含有氧化鐵，有無色氣體生成，說明一定含有銨根離子，而后依據硫酸根離子常用硝酸酸化的鋇離子進行檢驗即可解答本題；
解答：解：由反應的情況可知該物質加酸可以生成二氧化碳，則該物質中一定含有碳酸鹽，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，而無紅褐色沉淀氫氧化鐵生成，則該物質中一定不會含有氧化鐵，有無色氣體生成，說明一定含有銨根離子，則該物質中一定含有（NH₄）₂CO₃、CuO，一定不含氧化鐵，可能含有硫酸鈉；
（1）由于操作M是完成的固體和液體的分離過程，故M為過濾操作；無色氣體F是氯化銨與氫氧化鈉反應生成的氨氣，化學式為NH₃；
（2）無色溶液E是在生成藍色氫氧化銅沉淀后的溶液，氯化銨、氯化銅與氫氧化鈉反應后均生成氯化鈉，溶液中一定含有此溶質；
（3）過程③中產生藍色沉淀的化學反應是氯化銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，方程式是：CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaCl；
（4）由以上分析知原混合物中一定含有氧化銅、碳酸銨，可能含有硫酸鈉；
由以上推斷可知該物質中是否含有硫酸鈉無法確定，所以①將原固體混合物加入盛有足量水的燒杯中，充分溶解后，過濾，是除掉氧化銅；
②向濾液G中加入過量的稀硝酸，充分反應后得到溶液H，是硝酸的酸化過程，除掉碳酸銨；
③再向溶液H中滴加無色溶液I為鋇鹽的溶液，如果能夠生成硫酸鋇的白色沉淀，則可證明含有硫酸鈉；
故答案為：（1）過濾；NH₃；
（2）2NaCl；
（3）CuCl₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaCl；
（4）（NH₄）₂CO₃、CuO；Na₂SO₄；產生白色沉淀．
點評：此題為框圖式物質推斷題，解答時關鍵是找準解題突破口，分析清楚反應流程，得出結論，然后利用順向或逆向或兩邊向中間推，逐一導出其他結論．