题目内容
【题目】实验室中有一瓶无色溶液A,已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一,另有一固体混合物B,其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuCl2、FeCl3四种物质中的两种或多种。某学习小组的同学欲探究无色溶液A和固体混合物B的成分,设计并按下图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。
试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:
(1)步骤①生成的气体C是_________(填化学式);
(2)写出步骤④反应的化学方程式_______________________________________;
(3)若溶液X为稀硫酸,白色沉淀G是_____(填化学式),无色溶液A中—定大量存在的金属阳离子是_______(填离子符号),固体混合物B中一定不存在的物质是______(填化学式);
(4)若溶液X为Ba(NO3)2溶液,固体混合物B中不能确定是否存在的物质是_____(填化学式)。
【答案】NH3 BaSO4 Na+、Ba2+ (NH4)2SO4、FeCl3 NH4Cl
【解析】
铵态氮肥和碱反应会生成氨气,氨气能使紫色石蕊溶液变蓝色,氢氧根离子和铜离子会生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜和酸反应会生成蓝色溶液,氢氧根离子和铁离子反应会生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁和酸反应会生成黄色溶液,所以沉淀E中加入硝酸,沉淀完全溶解,生成蓝色溶液,所以沉淀E是氢氧化铜,H是硝酸铜,A中一定含有氢氧化钠,B中含有氯化铜,气体C能使紫色石蕊溶液变蓝色,所以C是氨气,B中含有氯化铵、硫酸铵中的一种或两种,所以
(1)步骤①生成的气体C是NH3;
(2)步骤④的反应是氢氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜和水,化学方程式为:;
(3)若溶液X为稀硫酸,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以白色沉淀G是BaSO4,无色溶液A中﹣定大量存在的金属阳离子是 Na+、Ba2+,因硫酸根离子和钡离子不能共存,所以固体混合物B中一定不存在的物质是:(NH4)2SO4、FeCl3(如果有FeCl3,沉淀E中就有氢氧化铁,再加入硝酸后就会出现黄色溶液,与题目矛盾);
(4)若溶液X为Ba(NO3)2溶液,因后面生成白色沉淀G,而Ba(NO3)2溶液与A中可能胡的NaOH和BaCl2哪个都不反应,故可确定B中含有硫酸铵;蓝色溶液H环节早已确定出有CuCl2没有FeCl3;所以固体混合物B中不能确定是否存在的物质是NH4Cl。
故答案为
(1)NH3;
(2);
(3)BaSO4,Na+、Ba2+,(NH4)2SO4、FeCl3;
(4)NH4Cl。
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