Question

13．已知某固体混合物A中可能含有CaCO₃、NaNO₃、BaCl₂、FeCl₃、CuSO₄五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）．
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NaOH溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得混合沉淀B和无色滤液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HCl溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀D、滤液E和气体F．
Ⅲ．将所得滤液C和滤液E充分混合，再向混合后的溶液中加入适量AgNO₃溶液，待充分反应后，过滤，得白色沉淀F和滤液G．
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）在固体混合物A里，上述五种物质中肯定存在的物质是（写化学式）CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄，任选一种物质陈述肯定存在的理由：因为混合物A中只有CaCO₃才能与适量HCl溶液反应才能产生“气体F”．或者因为混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄发生反应，在步骤Ⅱ中才能产生“白色沉淀D”．
（2）写出步骤III中生成白色沉淀F的1个化学方程式NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃．
（3）在滤液G中，一定含有的金属阳离子共有3种，该滤液中肯定存在的酸根离子的符号是NO₃^-．
（4）混合沉淀B中一定含有的物质的化学式为Cu（OH）₂ CaCO₃ BaSO₄．
（5）在混合物A里，上述五种物质中不能确定存在的物质是（写化学式）NaNO₃、FeCl₃．

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，氯化钡和硫酸铜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，氯化钡和硫酸铜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．
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NaOH溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得混合沉淀B和滤液C，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，氯化钡和硫酸铜反应会生成白色的硫酸钡沉淀，所以混合物中可能含有氯化钡，硫酸铜和碳酸钙，氯化铁；无色滤液C中可能含有氯化钠、NaNO₃；
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HCl溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀D、滤液E和气体F．因为混合物A中只有CaCO₃才能与适量HCl溶液反应才能产生“气体F”，进一步确定有碳酸钙，混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄发生反应，在步骤Ⅱ中才能产生“白色沉淀D”．进一步确定有BaCl₂和CuSO₄；不能确定是否有FeCl₃、NaNO₃；滤液E中一定含有氯化钙、氯化铜、氯化钠；
Ⅲ、将所得溶液C和溶液E充分混合，再向混合后的溶液中加入适量AgNO₃溶液，待充分反应后，过滤，得白色沉淀F和滤液G，氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，氯化钙与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡；氯化铜分别与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铜；所以F是氯化银，G中含有硝酸钡、硝酸铜和硝酸钠，所以：
（1）在固体混合物A里，上述五种物质中肯定存在的物质是：CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄；任一种物质陈述肯定存在的理由：因为混合物A中只有CaCO₃才能与适量HCl溶液反应才能产生“气体F”．或者 因为混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄发生反应，在步骤Ⅱ中才能产生“白色沉淀D”．
（2）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+Ag NO₃=Ag Cl↓+NaNO₃；
（3）在滤液G中，一定含有的金属阳离子有钠离子、铜离子、钡离子，该滤液中肯定存在的酸根离子的符号是NO₃^-；
（4）混合沉淀B中一定含有的物质的化学式为Cu（OH）₂ CaCO₃  BaSO₄；
（5）在混合物A里，上述五种物质中不能确定存在的物质是NaNO₃、FeCl₃．
故答案为：
（1）CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄；  因为混合物A中只有CaCO₃才能与适量HCl溶液反应才能产生“气体F”．或者 因为混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄发生反应，在步骤Ⅱ中才能产生“白色沉淀D”．（其他合理答案也可）
（2）NaCl+Ag NO₃=Ag Cl↓+NaNO₃ （用氯化钙、氯化铜与硝酸银反应，也可）  
（3）3   NO₃^-
（4）Cu（OH）₂ CaCO₃  BaSO₄    
（5）NaNO₃、FeCl₃

点评 在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质，然后依据题中的现象确定各种物质的存在性，最后确定混合物的成分．