Question

13．已知某固體混合物A中可能含有CaCO₃、NaNO₃、BaCl₂、FeCl₃、CuSO₄五種物質(zhì)中的兩種或多種．按下述步驟進行實驗探究，觀察實驗現(xiàn)象，并加以分析推理（設(shè)過程中所有發(fā)生的反應(yīng)都恰好完全反應(yīng)）．
I．取一定質(zhì)量的該固體混合物A放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得混合沉淀B和無色濾液C．
Ⅱ．另取一定質(zhì)量的該固體混合物A放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量HCl溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D、濾液E和氣體F．
Ⅲ．將所得濾液C和濾液E充分混合，再向混合后的溶液中加入適量AgNO₃溶液，待充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀F和濾液G．
根據(jù)上述實驗過程和發(fā)生的現(xiàn)象做出相應(yīng)推理，填寫以下空白：
（1）在固體混合物A里，上述五種物質(zhì)中肯定存在的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄，任選一種物質(zhì)陳述肯定存在的理由：因為混合物A中只有CaCO₃才能與適量HCl溶液反應(yīng)才能產(chǎn)生“氣體F”．或者因為混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄發(fā)生反應(yīng)，在步驟Ⅱ中才能產(chǎn)生“白色沉淀D”．
（2）寫出步驟III中生成白色沉淀F的1個化學(xué)方程式NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃．
（3）在濾液G中，一定含有的金屬陽離子共有3種，該濾液中肯定存在的酸根離子的符號是NO₃^-．
（4）混合沉淀B中一定含有的物質(zhì)的化學(xué)式為Cu（OH）₂ CaCO₃ BaSO₄．
（5）在混合物A里，上述五種物質(zhì)中不能確定存在的物質(zhì)是（寫化學(xué)式）NaNO₃、FeCl₃．

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣難溶于水，硫酸銅在溶液中顯藍(lán)色，硫酸銅和氫氧化鈉會生成藍(lán)色沉淀，氯化鐵和氫氧化鈉會生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)會生成白色的硫酸鋇沉淀，氯離子和銀離子會生成白色的氯化銀沉淀進行分析．

解答 解：碳酸鈣難溶于水，硫酸銅在溶液中顯藍(lán)色，硫酸銅和氫氧化鈉會生成藍(lán)色沉淀，氯化鐵和氫氧化鈉會生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)會生成白色的硫酸鋇沉淀，氯離子和銀離子會生成白色的氯化銀沉淀．
Ⅰ、取一定質(zhì)量的該固體混合物A放入一潔凈燒杯中，向其中加入適量NaOH溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得混合沉淀B和濾液C，碳酸鈣難溶于水，硫酸銅在溶液中顯藍(lán)色，硫酸銅和氫氧化鈉會生成藍(lán)色沉淀，氯化鐵和氫氧化鈉會生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，氯化鋇和硫酸銅反應(yīng)會生成白色的硫酸鋇沉淀，所以混合物中可能含有氯化鋇，硫酸銅和碳酸鈣，氯化鐵；無色濾液C中可能含有氯化鈉、NaNO₃；
Ⅱ、另取一定質(zhì)量的該固體混合物A放入另一潔凈燒杯中，向其中加入適量HCl溶液，攪拌，待燒杯中物質(zhì)充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀D、濾液E和氣體F．因為混合物A中只有CaCO₃才能與適量HCl溶液反應(yīng)才能產(chǎn)生“氣體F”，進一步確定有碳酸鈣，混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄發(fā)生反應(yīng)，在步驟Ⅱ中才能產(chǎn)生“白色沉淀D”．進一步確定有BaCl₂和CuSO₄；不能確定是否有FeCl₃、NaNO₃；濾液E中一定含有氯化鈣、氯化銅、氯化鈉；
Ⅲ、將所得溶液C和溶液E充分混合，再向混合后的溶液中加入適量AgNO₃溶液，待充分反應(yīng)后，過濾，得白色沉淀F和濾液G，氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，氯化鈣與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鋇；氯化銅分別與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸銅；所以F是氯化銀，G中含有硝酸鋇、硝酸銅和硝酸鈉，所以：
（1）在固體混合物A里，上述五種物質(zhì)中肯定存在的物質(zhì)是：CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄；任一種物質(zhì)陳述肯定存在的理由：因為混合物A中只有CaCO₃才能與適量HCl溶液反應(yīng)才能產(chǎn)生“氣體F”．或者 因為混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄發(fā)生反應(yīng)，在步驟Ⅱ中才能產(chǎn)生“白色沉淀D”．
（2）氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，化學(xué)方程式為：NaCl+Ag NO₃=Ag Cl↓+NaNO₃；
（3）在濾液G中，一定含有的金屬陽離子有鈉離子、銅離子、鋇離子，該濾液中肯定存在的酸根離子的符號是NO₃^-；
（4）混合沉淀B中一定含有的物質(zhì)的化學(xué)式為Cu（OH）₂ CaCO₃  BaSO₄；
（5）在混合物A里，上述五種物質(zhì)中不能確定存在的物質(zhì)是NaNO₃、FeCl₃．
故答案為：
（1）CaCO₃、BaCl₂、CuSO₄；  因為混合物A中只有CaCO₃才能與適量HCl溶液反應(yīng)才能產(chǎn)生“氣體F”．或者 因為混合物A中只有BaCl₂和CuSO₄發(fā)生反應(yīng)，在步驟Ⅱ中才能產(chǎn)生“白色沉淀D”．（其他合理答案也可）
（2）NaCl+Ag NO₃=Ag Cl↓+NaNO₃ （用氯化鈣、氯化銅與硝酸銀反應(yīng)，也可）  
（3）3   NO₃^-
（4）Cu（OH）₂ CaCO₃  BaSO₄    
（5）NaNO₃、FeCl₃

點評 在解此類題時，首先分析題中所給物質(zhì)的性質(zhì)，然后依據(jù)題中的現(xiàn)象確定各種物質(zhì)的存在性，最后確定混合物的成分．