Question

（2012?市中區二模）有某固體混合物，已知該混合物中可能含有FeCl₃、Na₂SO₄、NH₄NO₃、CuSO₄四種物質中的兩種或多種．為探究其組成，做了如下實驗（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）．
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，過濾．發現有無色氣體A生成，得到無色溶液B和藍色沉淀C．
步驟②：向無色溶液B中加入適量BaCl₂溶液，充分反應，過濾，得到溶液D和沉淀E．
試根據實驗過程和發生的現象填寫以下空白：
（1）用濕潤的紅色石蕊試紙測試氣體A，試紙變

藍

色．
（2）固體混合物里．上述四種物質中，肯定不存在的物質是

FeCl₃

（寫化學式）．
（3）在溶液D中，肯定存在的酸根離子是（寫離子符號）

NO₃^-、Cl^-

．
（4）步驟②中發生反應的化學方程式為

Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl

．
（5）固體混合物里，上述四種物質中，還不能確定存在的物質是（寫化學式）

Na₂SO₄

，得此結論的理由是

CuSO₄一定存在，與NaOH反應后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經能與BaCl₂反應生成沉淀

．

Answer 1

分析：（1）由混合物的可能組成中能與氫氧化鈉反應生成無色氣體的物質只有硝酸銨，二者反應生成氨氣；該氣體遇水呈堿性，可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
（2）氯化鐵與氫氧化鈉可反應生成紅褐色沉淀氫氧化鐵；
（3）硫酸銅與氫氧化鈉反應可生成氫氧化銅藍色沉淀；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生成硝酸鈉、水、氨氣，硫酸銅與氫氧化鈉反應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；然后根據二者與氯化鋇的反應判斷溶液D的組成，進而判斷存在的酸根離子；
（4）根據復分解反應的規律，結合（3）的分析，可知硫酸鈉與氯化鋇可反應，而硝酸鈉不反應，寫出反應的化學方程式；
（5）根據實驗現象逐一分析混合物中不能確定的物質是硫酸鈉，因為CuSO₄一定存在，與NaOH反應后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經能與BaCl₂反應生成沉淀．

解答：解：（1）由混合物的可能組成中能與氫氧化鈉反應生成無色氣體的物質只有硝酸銨，二者反應生成氨氣；該氣體遇水呈堿性，可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
故答案為：藍；
（2）氯化鐵與氫氧化鈉可反應生成紅褐色沉淀氫氧化鐵；根據題意：過程中所有發生的反應都恰好完全反應，而步驟①中得到藍色沉淀，并無紅褐色沉淀產生，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可生成氫氧化銅藍色沉淀；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生成硝酸鈉、水、氨氣，硫酸銅與氫氧化鈉反應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生成氯化鈉和硫酸鋇沉淀，硝酸鈉與氯化鋇不反應，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、沉淀產生，故二者不反應，硫酸鈉與氯化鋇可反應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）根據步驟①有無色氣體產生、藍色沉淀生成，可知混合物中一定含有硝酸銨、硫酸銅，一定不含氯化鐵；因為CuSO₄一定存在，與NaOH反應后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經能與BaCl₂反應生成沉淀，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反應后生成的Na₂SO₄在溶液B中已經能與BaCl₂反應生成沉淀．

點評：解題時利用物質間的反應規律、抓住反應中所出現的現象，尋找突破口（即物質的特性或反應時的特殊現象等），細心地全面思考、推斷即可，該類題能很好的考查學生分析、解決問題的能力．