Question

有某固體混合物，已知該混合物中可能含有FeCl₃、Na₂SO₄、NH₄NO₃、CuSO₄四種物質(zhì)中的兩種或多種．為探究其組成，做了如下實(shí)驗(yàn)（設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng)）．
步驟①：向一定量固體混合物中加入適量NaOH溶液，加熱，充分反應(yīng)，過濾．發(fā)現(xiàn)有無色氣體A生成，得到無色溶液B和藍(lán)色沉淀C．
步驟②：向無色溶液B中加入適量BaCl₂溶液，充分反應(yīng)，過濾，得到溶液D和沉淀E．
試根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和發(fā)生的現(xiàn)象填寫以下空白：
（1）用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙測(cè)試氣體A，試紙變______色．
（2）固體混合物里．上述四種物質(zhì)中，肯定不存在的物質(zhì)是______（寫化學(xué)式）．
（3）在溶液D中，肯定存在的酸根離子是（寫離子符號(hào)）______．
（4）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（5）固體混合物里，上述四種物質(zhì)中，還不能確定存在的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）______，得此結(jié)論的理由是______．

Answer 1

解：（1）由混合物的可能組成中能與氫氧化鈉反應(yīng)生成無色氣體的物質(zhì)只有硝酸銨，二者反應(yīng)生成氨氣；該氣體遇水呈堿性，可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；
故答案為：藍(lán)；
（2）氯化鐵與氫氧化鈉可反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵；根據(jù)題意：過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng)，而步驟①中得到藍(lán)色沉淀，并無紅褐色沉淀產(chǎn)生，說明一定沒有氯化鐵；
故答案為：FeCl₃；
（3）硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)可生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀；所以混合物中除了含有硝酸銨，還一定含有硫酸銅；
硝酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉、水、氨氣，硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉，所以溶液B中含有硝酸鈉和硫酸鈉；
其中硫酸鈉與氯化鋇可反應(yīng)生成氯化鈉和硫酸鋇沉淀，硝酸鈉與氯化鋇不反應(yīng)，所以溶液D中，肯定存在的酸根離子是硝酸根離子、氯離子；
故答案為：NO₃^-、Cl^-；
（4）由上述（3）的分析，可推斷出溶液B中含有硝酸鈉和硫酸鈉；硝酸鈉與氯化鋇混合無氣體、水、沉淀產(chǎn)生，故二者不反應(yīng)，硫酸鈉與氯化鋇可反應(yīng)生成氯化鈉和硫酸鋇沉淀，方程式是Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；
故答案為：Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；
（5）根據(jù)步驟①有無色氣體產(chǎn)生、藍(lán)色沉淀生成，可知混合物中一定含有硝酸銨、硫酸銅，一定不含氯化鐵；因?yàn)镃uSO₄一定存在，與NaOH反應(yīng)后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經(jīng)能與BaCl₂反應(yīng)生成沉淀，故無法確定是否含有硫酸鈉；
故答案為：Na₂SO₄；理由：CuSO₄一定存在，與NaOH反應(yīng)后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經(jīng)能與BaCl₂反應(yīng)生成沉淀．
分析：（1）由混合物的可能組成中能與氫氧化鈉反應(yīng)生成無色氣體的物質(zhì)只有硝酸銨，二者反應(yīng)生成氨氣；該氣體遇水呈堿性，可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；
（2）氯化鐵與氫氧化鈉可反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵；
（3）硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)可生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀；所以混合物中除了含有硝酸銨，還一定含有硫酸銅；硝酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉、水、氨氣，硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉，所以溶液B中含有硝酸鈉和硫酸鈉；然后根據(jù)二者與氯化鋇的反應(yīng)判斷溶液D的組成，進(jìn)而判斷存在的酸根離子；
（4）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律，結(jié)合（3）的分析，可知硫酸鈉與氯化鋇可反應(yīng)，而硝酸鈉不反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐一分析混合物中不能確定的物質(zhì)是硫酸鈉，因?yàn)镃uSO₄一定存在，與NaOH反應(yīng)后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經(jīng)能與BaCl₂反應(yīng)生成沉淀．
點(diǎn)評(píng)：解題時(shí)利用物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律、抓住反應(yīng)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象，尋找突破口（即物質(zhì)的特性或反應(yīng)時(shí)的特殊現(xiàn)象等），細(xì)心地全面思考、推斷即可，該類題能很好的考查學(xué)生分析、解決問題的能力．