Question

现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有CuSO₄、Mg（OH）₂、NH₄NO₃、NaCl、BaSO₄五种物质中的两种或多种．按图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全进行）．
试根据实验过程和发生的现象做出判断，填写以下空白：
（1）气体D的化学式为．
（2）滤液E中大量存在的金属阳离子为（写离子符号）．
（3）混合物A中，肯定不存在的物质是（写化学式）．
（4）写出实验过程③中所发生反应的化学方程式：．

Answer 1

【答案】分析：由实验①加足量水充分反应后过滤，得到无色溶液和白色沉淀，说明A固体混合物中不含硫酸铜；
由实验②加入适量的NaOH溶液微热，放出刺激性气味的气体，可判断固体混合物A中含有硝酸铵；气体D为氨气；
由实验③加适量稀盐酸充分反应，白色沉淀全部溶解，可确定固体混合物A中不含硫酸钡，则白色沉淀C为五种物质中的氢氧化镁；
综合以上分析，可判断固体混合物中含有硝酸铵、氢氧化镁，还可能含有氯化钠；根据这些特殊反应及判断，梳理变化流程，完成对流程提出的问题．
解答：解：（1）固体混合物可能含的CuSO₄、Mg（OH）₂、NH₄NO₃、NaCl、BaSO₄五种物质中，只有硝酸铵可与氢氧化钠溶液反应产生有刺激性气味的氨气，因此，判断气体D为氨气，其化学式为NH₃；
故答案为：NH₃；
（2）无色滤液B中含硝酸铵，可能含有氯化钠，而硝酸铵与适量的氢氧化钠反应生成硝酸钠、水和氨气；所以，溶液E主要为硝酸钠溶液，可能含有氯化钠，溶液中的金属离子为钠离子Na⁺；
故答案为：Na⁺；
（3）由于固体加水溶解形成无色溶液和白色沉淀，可判断混合物中不一定不含硫酸铜；由于白色沉淀C能完全溶解于稀盐酸，可判断混合物中一定不含硫酸钡；
故答案为：CuSO₄、BaSO₄；
（4）固体混合物可能含有CuSO₄、Mg（OH）₂、NH₄NO₃、NaCl、BaSO₄五种物质中只有氢氧化镁和硫酸钡为沉淀，而实验③又说明白色沉淀不是硫酸钡，所以，白色沉淀为氢氧化镁，与稀盐酸发生中和反应，生成氯化镁和水；
故答案为：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．
点评：框图式推断题，此题型要以物质的转化关系为依据，用逆推法由果求因，再用顺推法加以验证．