Question

2．某固体混合物A中可能含有KNO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NH₄Cl、Ba（NO₃）₂物质中的-种或多种，按下列步骤进行实验．出现的现象如下所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）．
I．取一定质量的该固体混合物A放入一洁净烧杯中，向其中加入适量稀盐酸，产生气体B，待烧杯中物质充分反应后，得到溶液C．
Ⅱ．另取一定质量的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中，向其中加入适量氢氧化钠溶液，产生气体E．待烧杯中物质充分反应后，得到溶液D．
Ⅲ．气体B通入紫色石蕊试液中，观察到现象X．
Ⅳ．将所得溶液C和溶液D充分混合，再向混合后的溶液中加入适量氯化钡溶液，待充分反应后，过滤，得溶液F和沉淀G．
Ⅴ．将气体E通入酚酞试液中，试液变红色．
Ⅵ．根据上述实验过程和发生的现象做出相应的推理，填写以下空白：
（1）现象X是紫色石蕊变红色，气体E的化学式为NH₃．
（2）固体混合物A中，肯定存在的物质是（写化学式）Na₂SO₄、Na₂CO₃、NH₄Cl．
（3）写出步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）溶液F中，肯定存在的酸根离子是（写离子符号）Cl^-．
（5）仅根据上述实验现象，固定混合物A中，还不能确定是否存在的物质是（写化学式）Na₂SO₄、KNO₃，要进一步推理其中一种成分，可用沉淀G再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象以及结论：取沉淀G加入硝酸，沉淀部分溶解，说明混合物中一定含有硫酸钠，沉淀完全溶解，说明混合物中一定不含硫酸钠．

Answer 1

分析 根据碳酸钠和盐酸反应会生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成的碳酸能使紫色石蕊变红色，氢氧化钠和铵态氮肥混合会生成氨气，氨气溶于水生成的氨水能使酚酞变红色，钡离子和硫酸根离子会生成白色的硫酸钡沉淀等知识进行分析．

解答 解：碳酸钠和盐酸反应会生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成的碳酸能使紫色石蕊变红色，氢氧化钠和铵态氮肥混合会生成氨气，氨气溶于水生成的氨水能使酚酞变红色，钡离子和硫酸根离子会生成白色的硫酸钡沉淀．
取一定质量的该固体混合物A放入一洁净烧杯中，向其中加入适量稀盐酸，产生气体B，待烧杯中物质充分反应后，得到溶液C，所以混合物中一定含有碳酸钠，气体B是二氧化碳，硫酸钠和硝酸钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，所以只能含有其中的一种；
另取一定质量的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中，向其中加入适量氢氧化钠溶液，产生气体E．待烧杯中物质充分反应后，得到溶液D，所以混合物中一定含有氯化铵，气体E是氨气；
二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察到紫色石蕊变红色；
将所得溶液C和溶液D充分混合，再向混合后的溶液中加入适量氯化钡溶液，待充分反应后，过滤，得溶液F和沉淀G，所以混合物一定含有硫酸钠，一定不含硝酸钡，沉淀G是硫酸钡，F中一定含有氯化钠；
将氨气通入酚酞试液中，试液变红色，所以
（1）现象X是紫色石蕊变红色，气体E的化学式为：NH₃；
（2）通过推导可知，固体混合物A中，肯定存在的物质是碳酸钠、氯化铵，化学式为：Na₂CO₃、NH₄Cl；
（3）步骤Ⅰ中发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）溶液F中，肯定存在的酸根离子是Cl^-；
（5）仅根据上述实验现象，固定混合物A中，还不能确定是否存在的物质是Na₂SO₄、KNO₃，要进一步推理其中一种成分，可用沉淀G再实验，实验操作步骤、发生的现象以及结论是：取沉淀G加入硝酸，沉淀部分溶解，说明混合物中一定含有硫酸钠，沉淀完全溶解，说明混合物中一定不含硫酸钠．
故答案为：（1）紫色石蕊变红色，NH₃；
（2）Na₂CO₃、NH₄Cl；
（3）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）Cl^-；
（5）Na₂SO₄、KNO₃，取沉淀G加入硝酸，沉淀部分溶解，说明混合物中一定含有硫酸钠，沉淀完全溶解，说明混合物中一定不含硫酸钠．

点评 在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可．