Question

（2013?天橋區三模）有某固體混合物，已知其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、NH₄NO₃、FeCl₃四種物質中的兩種或多種．按下圖所示進行實驗，出現的現象如圖中所述（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）

試根據實驗過程和發生的現象填寫以下空白：
（1）常溫下，氣體A水溶液的pH

小于

7（填“大于”“小于”“等于”之一）．
（2）該固體混合物中，一定存在的物質是（寫化學式）

NH₄NO₃、FeCl₃

．
（3）在濾液E中，一定大量存在的陰離子是（寫離子符號）

Cl^-、NO₃^-

．
（4）寫出過程③中一定發生反應的化學方程式

Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O

．
（5）該固體混合物中，還不能確定是否存在的物質是（寫化學式）

Na₂CO₃、CaCO₃

，要進一步推理該固體混合物的組成，可用濾液E再實驗，可選用的試劑有Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液、K₂CO₃溶液三種，其它儀器不限．請選擇一種試劑并簡要說明實驗操作步驟、發生的現象及結論

取適量濾液E與試管中，滴加K₂CO₃溶液，若沒有現象，則固體混合物中還含有Na₂CO₃；若產生白色沉淀，則固體混合物中一定含有CaCO₃，可能含有碳酸鈉．

．

Answer 1

分析：根據四種物質加鹽酸產生氣體A，可知氣體是碳酸根離子與鹽酸反應產生的二氧化碳，二氧化碳的水溶液是碳酸，顯酸性；向濾液B中滴加氫氧化鈉，固體中的NH₄NO₃能夠和氫氧化鈉反應產生氨氣；FeCl₃能夠和氫氧化鈉反應產生氫氧化鐵紅褐色的沉淀，氫氧化鐵和鹽酸反應能夠產生黃色的氯化鐵溶液，據此推斷完成相關的問題．

解答：解：四種物質加鹽酸產生氣體A，可知氣體是碳酸根離子與鹽酸反應產生的二氧化碳，二氧化碳的水溶液是碳酸，顯酸性；向濾液B中滴加氫氧化鈉，固體中的NH₄NO₃能夠和氫氧化鈉反應產生氨氣；FeCl₃能夠和氫氧化鈉反應產生氫氧化鐵紅褐色的沉淀，氫氧化鐵和鹽酸反應能夠產生黃色的氯化鐵溶液，氫氧化鐵與稀鹽酸的反應現象是沉淀消失，溶液變黃色；
（1）常溫下，氣體A-二氧化碳水溶液是碳酸，顯酸性，它的pH小于7；
（2）根據推斷該固體混合物中，一定存在的物質是：NH₄NO₃、FeCl₃；
（3）在濾液E中，含有的溶質有：氫氧化鈉和硝酸銨反應產生的硝酸鈉；和氯化鐵反應產生氯化鈉，因此一定大量存在的陰離子是：Cl^-、NO₃^-；
（4）過程③是氫氧化鐵與稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，該反應的化學方程式為：Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O；
（5）該固體混合物中，還不能確定是否存在的物質是：Na₂CO₃、CaCO₃；因為與鹽酸反應產生二氧化碳，只能說明含有碳酸根離子，但無法確定是碳酸鈉還是碳酸鈣中的一種或兩種提供的；若含有碳酸鈣，則濾液E中一定含有氯化鈣，可以向其中滴加碳酸鉀溶液，會產生白色沉淀，若不產生沉淀，則不含有碳酸鈣，因此具體的操作為：取適量濾液E與試管中，滴加K₂CO₃溶液，若沒有現象，則固體混合物中還含有Na₂CO₃；若產生白色沉淀，則固體混合物中一定含有CaCO₃，可能含有碳酸鈉；
故答案為：（1）小于；（2）NH₄NO₃、FeCl₃；（3）Cl^-、NO₃^-；（4）Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O；
（5）Na₂CO₃、CaCO₃；（6）取適量濾液E與試管中，滴加K₂CO₃溶液，若沒有現象，則固體混合物中還含有Na₂CO₃；若產生白色沉淀，則固體混合物中一定含有CaCO₃，可能含有碳酸鈉．．

點評：本題是有關混合物組成的探究，可以依據物質間的反應的性質及產生的現象作為推斷的突破口，但對于不能確定的物質是推斷是該題的難點，需要從特殊的離子進行分析得出結論．