Question

有一包固體混合物粉末，已知其中可能是Na₂CO₃、Na₂SO₄、Fe₂O₃、CuO中的一種或幾種．某研究小組為探究其成分，按下圖所示進行實驗，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

過濾

，紅褐色沉淀D的化學式為

Fe（OH）₃

．
（2）無色溶液E中一定含有的金屬陽離子的符號是

Na⁺

．
（3）原固體混合物中一定含有的物質是

Na₂CO₃、Fe₂O₃

，一定不含有的物質是

CuO

．
（4）寫出②處發生反應的化學方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（5）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，得到濾液F．
②向濾液F中加入過量的稀硝酸，充分反應后得到溶液G．
③再向溶液G中滴加無色溶液H，產生現象X．若現象X為

產生白色沉淀

，則該物質一定存在．

Answer 1

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，加入堿液能生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，所以該物質中一定含有氧化鐵，而無藍色沉淀氫氧化銅生成，則該物質中一定不會含有氧化銅，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，加入堿液能生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，所以該物質中一定含有氧化鐵，而無藍色沉淀氫氧化銅生成，則該物質中一定不會含有氧化銅；
（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；紅褐色沉淀是氫氧化鐵，化學式為Fe（OH）₃；
（2）無色溶液E是在生成紅褐色氫氧化鐵沉淀后的溶液，所以溶液中一定存在的陽離子是氫氧化鈉提供的鈉離子（Na⁺）；
（3）由分析知原混合物中一定含有氧化鐵、碳酸鈉，一定不會含有氧化銅；
（4）②是二氧化碳與石灰水的反應，方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（5）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，得到濾液F，是除掉碳酸鈉和氧化鐵；
②向濾液F中加入過量的稀硝酸，充分反應后得到溶液G，是硝酸的酸化過程．
③再向溶液G中滴加無色溶液H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；Fe（OH）₃；（2）Na⁺；（3）Na₂CO₃、Fe₂O₃；CuO；（4）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；（5）產生白色沉淀；

點評：此題為框圖式物質推斷題，完成此類題目，關鍵是找準解題突破口，直接得出結論，然后利用順向或逆向或兩邊向中間推，逐一導出其他結論．