Question

【题目】实验室中有一瓶无色溶液A,已知其中的溶质可能是NaOH和BaCl2或两者之一，另有一固体混合物B,其中可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、CuCl2、FeCl3四种物质中的两种或多种。某学习小组的同学欲探究无色溶液A和固体混合物B的成分,设计并按下图所示进行探究实验,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)。

试根据实验过程和发生的现象做出判断,填写以下空白:

(1)步骤①生成的气体C是_________(填化学式)；

(2)写出步骤④反应的化学方程式_______________________________________；

(3)若溶液X为稀硫酸,白色沉淀G是_____(填化学式)，无色溶液A中—定大量存在的金属阳离子是_______(填离子符号),固体混合物B中一定不存在的物质是______(填化学式)；

(4)若溶液X为Ba(NO3)2溶液,固体混合物B中不能确定是否存在的物质是_____(填化学式)。

Answer 1

【答案】NH3 BaSO4 Na+、Ba2+ (NH4)2SO4、FeCl3 NH4Cl

【解析】

铵态氮肥和碱反应会生成氨气，氨气能使紫色石蕊溶液变蓝色，氢氧根离子和铜离子会生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜和酸反应会生成蓝色溶液，氢氧根离子和铁离子反应会生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁和酸反应会生成黄色溶液，所以沉淀E中加入硝酸，沉淀完全溶解，生成蓝色溶液，所以沉淀E是氢氧化铜，H是硝酸铜，A中一定含有氢氧化钠，B中含有氯化铜，气体C能使紫色石蕊溶液变蓝色，所以C是氨气，B中含有氯化铵、硫酸铵中的一种或两种，所以

（1）步骤①生成的气体C是NH3；

（2）步骤④的反应是氢氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜和水，化学方程式为：；

（3）若溶液X为稀硫酸，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以白色沉淀G是BaSO4，无色溶液A中﹣定大量存在的金属阳离子是 Na+、Ba2+，因硫酸根离子和钡离子不能共存，所以固体混合物B中一定不存在的物质是：(NH4)2SO4、FeCl3（如果有FeCl3，沉淀E中就有氢氧化铁，再加入硝酸后就会出现黄色溶液，与题目矛盾）；

（4）若溶液X为Ba(NO3)2溶液，因后面生成白色沉淀G，而Ba(NO3)2溶液与A中可能胡的NaOH和BaCl2哪个都不反应，故可确定B中含有硫酸铵；蓝色溶液H环节早已确定出有CuCl2没有FeCl3；所以固体混合物B中不能确定是否存在的物质是NH4Cl。

故答案为

（1）NH3；

（2）；

（3）BaSO4，Na+、Ba2+，(NH4)2SO4、FeCl3；

（4）NH4Cl。