Question

13．欲探究一固體粉末狀混合物A的成分，已知其中可能含有FeCl₃、Fe（NO₃）₃、BaCO₃、NH₄NO₃四種物質中的兩種或多種．按如圖所示進行實驗，出現的現象如圖中所述（設過程中所有發生的反應都恰好完全反應）．

試根據實驗過程和出現的現象做出判斷，填寫以下空白：
（1）氣體E的化學式為NH₃．
（2）在混合物A中，肯定存在的物質是（寫化學式）BaCO₃、NH₄NO₃．
（3）溶液G中存在的金屬陽離子為（寫離子符號）Na⁺．
（4）固體混合物里，上述四種物質中，還不能確定存在的物質是（寫化學式）FeCl₃、Fe（NO₃）₃，得此結論的理由因D是黃色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃與Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不與稀硫酸反應，所以不能確定原混合物中FeCl₃與Fe（NO₃）₃的存在情況．
（5）要確定（4）中物質存在的情況，取無色溶液G進一步實驗，請簡要說明實驗操作步驟、發生的現象及結論取少量溶液G于試管中，加入少許硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，說明樣品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果沒有白色沉淀，則樣品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃．

Answer 1

分析 根據四種物質加稀硫酸產生氣體B，它和澄清石灰水反應生成白色沉淀，則可知氣體是碳酸根離子與鹽酸反應產生的二氧化碳；黃色溶液D中一定含有鐵離子，則不能確定原混合物中FeCl₃與Fe（NO₃）₃的存在情況；混合物A加入氫氧化鈉溶液生成使石蕊溶液變藍的氣體，則推測為固體中的NH₄NO₃能夠和氫氧化鈉反應產生氨氣；Fe離子能夠和氫氧化鈉反應產生氫氧化鐵紅褐色的沉淀，據此推斷完成相關的問題．

解答 解：根據題意，找出突破口“它和澄清石灰水反應生成白色沉淀”，“黃色溶液D中一定含有鐵離子”，“混合物A加入氫氧化鈉溶液生成使石蕊溶液變藍的氣體”，則推測為堿性氣體氨氣．根據混合物A加稀硫酸產生氣體B，它和澄清石灰水反應生成白色沉淀，則可知氣體是碳酸根離子與鹽酸反應產生的二氧化碳，則一定含有BaCO₃；黃色溶液D中一定含有鐵離子，則不能確定原混合物中FeCl₃與Fe（NO₃）₃的存在情況；混合物A加入氫氧化鈉溶液生成使石蕊溶液變藍的氣體，則推測為固體中的NH₄NO₃能夠和氫氧化鈉反應產生氨氣，則：
（1）氣體E的化學式為 NH₃．
（2）在混合物A中，肯定存在的物質是 BaCO₃、NH₄NO₃．
（3）溶液G中存在的金屬陽離子為Na⁺．
（4）固體混合物里，上述四種物質中，還不能確定存在的物質是 FeCl₃、Fe（NO₃）₃，得此結論的理由是因D是黃色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃與Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不與稀硫酸反應，所以不能確定原混合物中FeCl₃與Fe（NO₃）₃的存在情況．
（5）要確定（4）中物質存在的情況，取無色溶液G進一步實驗，則實驗操作步驟、發生的現象及結論：取少量溶液G于試管中，加入少許硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，說明樣品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果沒有白色沉淀，則樣品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃．
故答案為：
（1）NH₃；（2）BaCO₃、NH₄NO₃；（3）Na⁺；
（4）FeCl₃、Fe（NO₃）₃，因D是黃色溶液，此溶液一定存在Fe³⁺，在FeCl₃與Fe（NO₃）₃的溶液中均含Fe³⁺，且都不與稀硫酸反應，所以不能確定原混合物中FeCl₃與Fe（NO₃）₃的存在情況．
（5）取少量溶液G于試管中，加入少許硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，說明樣品中一定含有FeCl₃，可能含有Fe（NO₃）₃；如果沒有白色沉淀，則樣品中不含FeCl₃，就一定含有Fe（NO₃）₃

點評 本題是有關混合物組成的探究，可以依據物質間的反應的性質及產生的現象作為推斷的突破口，但對于不能確定的物質是推斷是該題的難點，需要從特殊的離子進行分析得出結論．