题目内容

18.现预探究一固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4Cl、KNO3、Na2SO4、(NH4)2SO4、Fe2O3五种物质中的两种或多种.按图所示进行实验,出现的现象如图所示(设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应)

试根据实验过程和发生的现象填写以下空白:
(1)产生的气体B是(写化学式)NH3;
(2)溶液E中,一定存在的金属阳离子是(写离子符号)Ba2+、Na+;
(3)写出实验过程④中发生的化学反应的化学方程式Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)混合物A中,肯定存在的物质是(写化学式)NH4Cl、Fe2O3.
(5)上述实验证明A中不含(填“含有”或“不含”)Na2SO4,请简述理由:因为滤液C加适量BaCl2溶液后无沉淀生成,得到的E为溶液,所以原固体混合物中一定不存在Na2SO4.

分析 根据铵态氮肥和碱混合生成的氨气能使紫色石蕊试纸变蓝色,钡离子和硫酸根离子反应会生成白色的硫酸钡沉淀,氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液等知识进行分析.

解答 解:铵态氮肥和碱混合生成的氨气能使紫色石蕊试纸变蓝色,钡离子和硫酸根离子反应会生成白色的硫酸钡沉淀,氧化铁和盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液,所以
(1)气体能使紫色石蕊试液变为蓝色,说明显碱性,氨气溶于水形成的氨水属于碱,所以氨气显碱性,能使紫色石蕊试液变为蓝色,产生的气体B是NH3;
(2)由气体能使紫色石蕊试液变为蓝色,说明显碱性,氨气溶于水形成的氨水属于碱,所以氨气显碱性,所以气体是氨气,氢氧化钠与带有铵根离子的物质结合能生成氨气,所给物质中氯化铵、硫酸铵中含有铵根离子;滤液C中加入氯化钡,没有明显现象,所以不能存在硫酸根离子,所以混合物A中一定含有氯化铵,氯化铵与氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气、水,所以溶液E中,一定存在的阳离子是Na+,滤液C加入适量氯化钡溶液,所以滤液E中还一定含有钡离子;
(3)所给物质中没有与氢氧化钠反应生成沉淀的,只有氧化铁不能与氢氧化钠反应,再结合沉淀D与盐酸反应生成黄色溶液,说明溶液中含有铁离子,所以沉淀D是氧化铁,所以沉淀D与稀盐酸发生的反应是氧化铁和盐酸生成氯化铁和水,化学方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)由气体能使紫色石蕊试液变为蓝色,说明显碱性,氨气溶于水形成的氨水属于碱,所以氨气显碱性,所以气体是氨气,氢氧化钠与带有铵根离子的物质结合能生成氨气,所给物质中氯化铵、硫酸铵中含有铵根离子,滤液C中加入氯化钡,没有明显现象,所以不能存在硫酸根离子,所以混合物A中一定含有氯化铵,所给物质中没有与氢氧化钠反应生成沉淀的,只有氧化铁不能与氢氧化钠反应,再结合沉淀D与盐酸反应生成黄色溶液,说明溶液中含有铁离子,所以沉淀D是氧化铁,所以混合物A中,肯定存在的物质是:NH4Cl、Fe2O3;
(5)滤液C中加入氯化钡溶液,得到的溶液C无现象,说明滤液C中不能存在硫酸根离子,因为硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,如果有硫酸钠时,由于硫酸钠与氢氧化钠不反应,滤液C中会含有硫酸钠,加入氯化钡后能生成硫酸钡白色沉淀,而溶液E中无现象,所以A中不能含有硫酸钠.
故答案为:(1)NH3;
(2)Ba2+、Na+;
(3)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
(4)NH4Cl、Fe2O3;
(5)不含,因为滤液C加适量BaCl2溶液后无沉淀生成,得到的E为溶液,所以原固体混合物中一定不存在Na2SO4.

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.

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