Question

13．欲探究一固体粉末状混合物A的成分，已知其中可能含有FeCl₃、Fe（NO₃）₃、BaCO₃、NH₄NO₃四种物质中的两种或多种．按如图所示进行实验，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）．

试根据实验过程和出现的现象做出判断，填写以下空白：
（1）气体E的化学式为NH₃．
（2）在混合物A中，肯定存在的物质是（写化学式）BaCO₃、NH₄NO₃．
（3）溶液G中存在的金属阳离子为（写离子符号）Na⁺．
（4）固体混合物里，上述四种物质中，还不能确定存在的物质是（写化学式）FeCl₃、Fe（NO₃）₃，得此结论的理由因D是黄色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃与Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不与稀硫酸反应，所以不能确定原混合物中FeCl₃与Fe（NO₃）₃的存在情况．
（5）要确定（4）中物质存在的情况，取无色溶液G进一步实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论取少量溶液G于试管中，加入少许硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，说明样品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果没有白色沉淀，则样品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃．

Answer 1

分析 根据四种物质加稀硫酸产生气体B，它和澄清石灰水反应生成白色沉淀，则可知气体是碳酸根离子与盐酸反应产生的二氧化碳；黄色溶液D中一定含有铁离子，则不能确定原混合物中FeCl₃与Fe（NO₃）₃的存在情况；混合物A加入氢氧化钠溶液生成使石蕊溶液变蓝的气体，则推测为固体中的NH₄NO₃能够和氢氧化钠反应产生氨气；Fe离子能够和氢氧化钠反应产生氢氧化铁红褐色的沉淀，据此推断完成相关的问题．

解答 解：根据题意，找出突破口“它和澄清石灰水反应生成白色沉淀”，“黄色溶液D中一定含有铁离子”，“混合物A加入氢氧化钠溶液生成使石蕊溶液变蓝的气体”，则推测为碱性气体氨气．根据混合物A加稀硫酸产生气体B，它和澄清石灰水反应生成白色沉淀，则可知气体是碳酸根离子与盐酸反应产生的二氧化碳，则一定含有BaCO₃；黄色溶液D中一定含有铁离子，则不能确定原混合物中FeCl₃与Fe（NO₃）₃的存在情况；混合物A加入氢氧化钠溶液生成使石蕊溶液变蓝的气体，则推测为固体中的NH₄NO₃能够和氢氧化钠反应产生氨气，则：
（1）气体E的化学式为 NH₃．
（2）在混合物A中，肯定存在的物质是 BaCO₃、NH₄NO₃．
（3）溶液G中存在的金属阳离子为Na⁺．
（4）固体混合物里，上述四种物质中，还不能确定存在的物质是 FeCl₃、Fe（NO₃）₃，得此结论的理由是因D是黄色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃与Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不与稀硫酸反应，所以不能确定原混合物中FeCl₃与Fe（NO₃）₃的存在情况．
（5）要确定（4）中物质存在的情况，取无色溶液G进一步实验，则实验操作步骤、发生的现象及结论：取少量溶液G于试管中，加入少许硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，说明样品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果没有白色沉淀，则样品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃．
故答案为：
（1）NH₃；（2）BaCO₃、NH₄NO₃；（3）Na⁺；
（4）FeCl₃、Fe（NO₃）₃，因D是黄色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃与Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不与稀硫酸反应，所以不能确定原混合物中FeCl₃与Fe（NO₃）₃的存在情况．
（5）取少量溶液G于试管中，加入少许硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，说明样品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果没有白色沉淀，则样品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃

点评 本题是有关混合物组成的探究，可以依据物质间的反应的性质及产生的现象作为推断的突破口，但对于不能确定的物质是推断是该题的难点，需要从特殊的离子进行分析得出结论．