Question

19．已知某固体混合物A中可能含有CuSO₄、FeCl₃、NaNO₃、BaCl₂、CaCO₃五种物质中的两种或多种．按下述步骤进行实验探究，观察实验现象，并加以分析推理（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）．

根据上述实验过程和发生的现象做出相应推理，填写以下空白：
（1）红褐色沉淀B的化学式是Fe（OH）₃．
（2）在固体混合物A里，上述五种物质中肯定存在的物质是BaCl₂、FeCl₃．
（3）写出步骤③中生成白色沉淀F的1个化学方程式NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃．
（4）在滤液G中，含有的金属阳离子共有三种．
（5）在混合物A里，上述五种物质中肯定不存在的物质是（写化学式）CuSO₄，CaCO₃，得出此结论的理由是
若含有硫酸铜，在步骤①中与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀，与题目现象不符；若含有碳酸钙，在步骤②中与稀硫酸反应生成气体，与题目现象不符．

Answer 1

分析 根据碳酸钙难溶于水，硫酸铜在溶液中显蓝色，硫酸铜和氢氧化钠会生成蓝色沉淀，氯化铁和氢氧化钠会生成红褐色沉淀氢氧化铁，氯化钡和硫酸反应会生成白色的硫酸钡沉淀，氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀进行分析．

解答 解：碳酸钙难溶于水，硫酸铜在溶液中显蓝色，硫酸铜和氢氧化钠会生成蓝色沉淀，氯化铁和氢氧化钠会生成红褐色沉淀氢氧化铁，氯化钡和硫酸反应会生成白色的硫酸钡沉淀，氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀．
（1）取一定质量的该固体混合物A，向其中加入适量NaOH溶液，得红褐色沉淀B和滤液C，所以混合物中含有氯化铁，一定不含硫酸铜和碳酸钙，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，所以B是氢氧化铁，C中含有氯化钠；故填：Fe（OH）₃；
（2）另取该固体混合物A，向其中加入适量H₂SO₄溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀E和滤液D，硫酸和氯化钡会生成硫酸钡沉淀和盐酸，所以E是硫酸钡沉淀，D中含有盐酸，通过推导可知，在固体混合物A里，上述五种物质中肯定存在的物质是：FeCl₃、BaCl₂；故填：BaCl₂、FeCl₃；
（3）步骤③中生成白色沉淀F的反应可以是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，化学方程式为：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃；故填：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃；
（4）通过推导可知，滤液C应为：NaCl、BaCl₂；滤液E应为：FeCl₃、HCl；混合后应为四者混合物，这四种物质均可与硝酸银反应，反应后会生成NaNO₃、Ba（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃、HNO₃，所以含有的金属阳离子共有3种，故填：三；
（5）通过推导可知，在混合物A里，上述五种物质中肯定不存在的物质是CuSO₄、CaCO₃，因为若含有硫酸铜，在步骤①中与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀，与题目现象不符；若含有碳酸钙，在步骤②中与稀硫酸反应生成气体，与题目现象不符，故填：CuSO₄，CaCO₃；若含有硫酸铜，在步骤①中与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀，与题目现象不符；若含有碳酸钙，在步骤②中与稀硫酸反应生成气体，与题目现象不符．

点评 在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可．