Question

某固体物质由FeCl₃、Na₂CO₃、BaCl₂、Na₂SO₄中的一种或几种组成，为确定该固体物质的组成，进行了以下实验：
（1）取适量的该物质完全溶解于水，得到无色透明溶液A；
（2）向溶液A中加入过量的盐酸，生成气体，得到溶液B；
（3）在溶液B中加入过量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，过滤，得滤液C；
（4）在滤液C中先加入过量的稀硝酸，再加入适量硝酸银溶液恰好完全反应，产生白色沉淀，过滤，得滤液D．
根据上述实验回答下列问题：．
①原固体物质是由______ 组成；
②在（3）中发生反应的化学方程式为______；（写一个）
③滤液D中含有溶质的化学式为______；
④通过上述实验可以判断原固体物质中一定不存在BaCl₂，理由为____________
______．

Answer 1

解：①因为“取适量的该物质完全溶解于水，得到无色透明溶液A”，根据固体加入水中，得到沉淀，上层清液为无色．无论沉淀还是清液都无色，说明混合物中不含有颜色的氯化铁．同时由于无沉淀的存在，因为“硫酸盐和钡盐不能同时存在”，则原混合物中不能同时有BaCl₂和硫酸钠．
②因为“向溶液A中加入过量的盐酸，生成气体，得到溶液B”，而对于混合固体加入水中，得到沉淀，可能是新生成的沉淀，也可能是本来混合物中就有不溶于水的物质．所以在分析时要注意各种可能的存在．
③因为“在溶液B中加入过量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，过滤，得滤液C”，考虑氢氧化钡与硝酸银、过量的稀硝酸、硝酸银与氢氧化钠溶液、氯化钠溶液的反应，则Ba（OH）₂+Na₂SO₄═2NaOH+BaSO₄↓ 或Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O或BaCl₂+Na₂SO₄═2NaCl+BaSO₄↓；
④因为“在滤液C中先加入过量的稀硝酸，再加入适量硝酸银溶液恰好完全反应，产生白色沉淀，过滤，得滤液D”，根据硫酸根与钡离子反应生成白色沉淀，而确定：第（1）步实验说明Na₂CO₃、Na₂SO₄和BaCl₂不能同时存在，第（2）（3）步实验确认了固体中有Na₂CO₃、Na₂SO₄，则说明BaCl₂一定不存在（或Na₂CO₃、Na₂SO₄和BaCl₂和BaCl₂不能共存．或Na₂CO₃和BaCl₂不能共存或Na₂SO₄和BaCl₂不能共存）．
故答案：
①Na₂CO₃、Na₂SO₄；
②Ba（OH）₂+Na₂SO₄═2NaOH+BaSO₄↓ 或Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O或BaCl₂+Na₂SO₄═2NaCl+BaSO₄↓
③Ba（NO₃）₂、NaNO₃、HNO₃；
④第（1）步实验说明Na₂CO₃、Na₂SO₄和BaCl₂不能同时存在，第（2）（3）步实验确认了固体中有Na₂CO₃、Na₂SO₄，则说明BaCl₂一定不存在（或Na₂CO₃、Na₂SO₄和BaCl₂和BaCl₂不能共存．或Na₂CO₃和BaCl₂不能共存或Na₂SO₄和BaCl₂不能共存）．
分析：①混合物组成推断最关键的是要对特征性的物质和特征性的反应要掌握牢固，比如有颜色的物质，氯化铁等含铁离子的化合物等，还有就是特征性的反应，如加入石灰水变浑浊等，硫酸根与钡离子反应生成白色沉淀；加入稀硝酸沉淀不溶解蕴含AgCl或者BaSO₄存在．根据题意，可推测原固体物质．
②而对于混合固体加入水中，得到沉淀，可能是新生成的沉淀，也可能是本来混合物中就有不溶于水的物质．所以在分析时要注意各种可能的存在．
③考虑氢氧化钡与硝酸银、过量的稀硝酸、硝酸银与氢氧化钠溶液、氯化钠溶液的反应；
④根据硫酸根与钡离子反应生成白色沉淀，而确定．
点评：注意审题时对关键词语的把握，从而培养自己独立涉及鉴别题的能力．根据物质的性质及变化规律，确定固体中一定含有的物质与一定不含有的物质，然后对可能含有的物质进行组合．