Question

现欲探究一固体混合物的组成，已知其中可能含有Cu、Cu（OH）₂、BaCl₂、Na₂CO₃、Na₂SO₄五种物质中的两种或多种（假设所有可能发生的反应都恰好完全进行），设计实验方案如下：
第一步：取少量的固体样品放入一只烧杯中，加入足量的水充分溶解，过滤，得到无色滤液A和滤渣B．
第二步：将无色滤液A平均分成两份．
（1）向一份中滴加少量无色酚酞试液，得到红色溶液C．
（2）向另一份中滴加适量的Ba（NO₃）₂溶液，观察到有白色沉淀产生．然后滴加足量的稀硝酸，充分反应后，仍有部分沉淀未溶解．
第三步：向滤渣B中加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤，得到蓝色滤液D和滤渣E．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）滤渣E的化学式为______．
（2）滤液D中一定大量存在的阳离子______．（写离子符号）
（3）原固体混合物中一定不含有______．
（4）若向红色溶液C中滴加澄清石灰水至恰好完全反应，溶液呈______色．并解释原因：______．
（5）写出向滤液A中加Ba（NO₃）₂溶液的一个化学方程式______．

Answer 1

（1）铜与硫酸不反应，因为铜排在了氢的后面；加入过量的稀硫酸，滤渣E不溶解，说明滤渣E是铜；
（2）蓝色滤液D说明溶液是蓝色，铜离子是蓝色，所以滤液D中一定大量存在的阳离子是Cu²⁺；
（3）向另一份中滴加适量的Ba（NO₃）₂溶液，观察到有白色沉淀产生．然后滴加足量的稀硝酸，充分反应后，仍有部分沉淀未溶解，说明有不溶于酸的沉淀，硫酸钡是不溶于酸的沉淀，说明含有硫酸钠，因为硫酸钠与氯化钡反应，存在硫酸钠了，就一定不存在氯化钡；
（4）向一份中滴加少量无色酚酞试液，得到红色溶液C，说明溶液显碱性，所以一定存在碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应能生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以溶液变浑浊；
（5）通过上边的分析，滤液A中一定含有硫酸钠和碳酸钠，硫酸钠和硝酸钡反应的反应物是硫酸钠和硝酸钡，生成物是硫酸钡和硝酸钠，用观察法配平，硫酸钡后面标上沉淀符号，所以方程式是：Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2NaNO₃．
故答案为：（1）Cu；（2）Cu²⁺；（3）BaCl₂；（4）浑浊；碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；（5）Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2NaNO₃