Question

18．現預探究一固體混合物A的成分，已知其中可能含有NH₄Cl、KNO₃、Na₂SO₄、（NH₄）₂SO₄、Fe₂O₃五種物質中的兩種或多種．按圖所示進行實驗，出現的現象如圖所示（設過程中所有可能發生的反應均恰好完全反應）

試根據實驗過程和發生的現象填寫以下空白：
（1）產生的氣體B是（寫化學式）NH₃；
（2）溶液E中，一定存在的金屬陽離子是（寫離子符號）Ba²⁺、Na⁺；
（3）寫出實驗過程④中發生的化學反應的化學方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（4）混合物A中，肯定存在的物質是（寫化學式）NH₄Cl、Fe₂O₃．
（5）上述實驗證明A中不含（填“含有”或“不含”）Na₂SO₄，請簡述理由：因為濾液C加適量BaCl₂溶液后無沉淀生成，得到的E為溶液，所以原固體混合物中一定不存在Na₂SO₄．

Answer 1

分析 根據銨態氮肥和堿混合生成的氨氣能使紫色石蕊試紙變藍色，鋇離子和硫酸根離子反應會生成白色的硫酸鋇沉淀，氧化鐵和鹽酸反應生成黃色的氯化鐵溶液等知識進行分析．

解答 解：銨態氮肥和堿混合生成的氨氣能使紫色石蕊試紙變藍色，鋇離子和硫酸根離子反應會生成白色的硫酸鋇沉淀，氧化鐵和鹽酸反應生成黃色的氯化鐵溶液，所以
（1）氣體能使紫色石蕊試液變為藍色，說明顯堿性，氨氣溶于水形成的氨水屬于堿，所以氨氣顯堿性，能使紫色石蕊試液變為藍色，產生的氣體B是NH₃；
（2）由氣體能使紫色石蕊試液變為藍色，說明顯堿性，氨氣溶于水形成的氨水屬于堿，所以氨氣顯堿性，所以氣體是氨氣，氫氧化鈉與帶有銨根離子的物質結合能生成氨氣，所給物質中氯化銨、硫酸銨中含有銨根離子；濾液C中加入氯化鋇，沒有明顯現象，所以不能存在硫酸根離子，所以混合物A中一定含有氯化銨，氯化銨與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、氨氣、水，所以溶液E中，一定存在的陽離子是Na⁺，濾液C加入適量氯化鋇溶液，所以濾液E中還一定含有鋇離子；
（3）所給物質中沒有與氫氧化鈉反應生成沉淀的，只有氧化鐵不能與氫氧化鈉反應，再結合沉淀D與鹽酸反應生成黃色溶液，說明溶液中含有鐵離子，所以沉淀D是氧化鐵，所以沉淀D與稀鹽酸發生的反應是氧化鐵和鹽酸生成氯化鐵和水，化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（4）由氣體能使紫色石蕊試液變為藍色，說明顯堿性，氨氣溶于水形成的氨水屬于堿，所以氨氣顯堿性，所以氣體是氨氣，氫氧化鈉與帶有銨根離子的物質結合能生成氨氣，所給物質中氯化銨、硫酸銨中含有銨根離子，濾液C中加入氯化鋇，沒有明顯現象，所以不能存在硫酸根離子，所以混合物A中一定含有氯化銨，所給物質中沒有與氫氧化鈉反應生成沉淀的，只有氧化鐵不能與氫氧化鈉反應，再結合沉淀D與鹽酸反應生成黃色溶液，說明溶液中含有鐵離子，所以沉淀D是氧化鐵，所以混合物A中，肯定存在的物質是：NH₄Cl、Fe₂O₃；
（5）濾液C中加入氯化鋇溶液，得到的溶液C無現象，說明濾液C中不能存在硫酸根離子，因為硫酸根離子能與鋇離子結合生成硫酸鋇白色沉淀，如果有硫酸鈉時，由于硫酸鈉與氫氧化鈉不反應，濾液C中會含有硫酸鈉，加入氯化鋇后能生成硫酸鋇白色沉淀，而溶液E中無現象，所以A中不能含有硫酸鈉．
故答案為：（1）NH₃；
（2）Ba²⁺、Na⁺；
（3）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（4）NH₄Cl、Fe₂O₃；
（5）不含，因為濾液C加適量BaCl₂溶液后無沉淀生成，得到的E為溶液，所以原固體混合物中一定不存在Na₂SO₄．

點評 在解此類題時，首先分析題中所給物質的性質和兩兩之間的反應，然后依據題中的現象判斷各物質的存在性，最后進行驗證即可．