Question

有某固体混合物，已知其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、NH₄NO₃、FeCl₃四种物质中的两种或多种．按下图所示进行实验，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填写以下空白：
（1）常温下，气体A水溶液的pH    7（填“大于”“小于”“等于”之一）．
（2）该固体混合物中，一定存在的物质是（写化学式）    ．
（3）在滤液E中，一定大量存在的阴离子是（写离子符号）    ．
（4）写出过程③中一定发生反应的化学方程式    ．
（5）该固体混合物中，还不能确定是否存在的物质是（写化学式）    ，要进一步推理该固体混合物的组成，可用滤液E再实验，可选用的试剂有Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液、K₂CO₃溶液三种，其它仪器不限．请选择一种试剂并简要说明实验操作步骤、发生的现象及结论    ．

Answer 1

【答案】分析：根据四种物质加盐酸产生气体A，可知气体是碳酸根离子与盐酸反应产生的二氧化碳，二氧化碳的水溶液是碳酸，显酸性；向滤液B中滴加氢氧化钠，固体中的NH₄NO₃能够和氢氧化钠反应产生氨气；FeCl₃能够和氢氧化钠反应产生氢氧化铁红褐色的沉淀，氢氧化铁和盐酸反应能够产生黄色的氯化铁溶液，据此推断完成相关的问题．
解答：解：四种物质加盐酸产生气体A，可知气体是碳酸根离子与盐酸反应产生的二氧化碳，二氧化碳的水溶液是碳酸，显酸性；向滤液B中滴加氢氧化钠，固体中的NH₄NO₃能够和氢氧化钠反应产生氨气；FeCl₃能够和氢氧化钠反应产生氢氧化铁红褐色的沉淀，氢氧化铁和盐酸反应能够产生黄色的氯化铁溶液，氢氧化铁与稀盐酸的反应现象是沉淀消失，溶液变黄色；
（1）常温下，气体A-二氧化碳水溶液是碳酸，显酸性，它的pH小于7；
（2）根据推断该固体混合物中，一定存在的物质是：NH₄NO₃、FeCl₃；
（3）在滤液E中，含有的溶质有：氢氧化钠和硝酸铵反应产生的硝酸钠；和氯化铁反应产生氯化钠，因此一定大量存在的阴离子是：Cl^-、NO₃^-；
（4）过程③是氢氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O；
（5）该固体混合物中，还不能确定是否存在的物质是：Na₂CO₃、CaCO₃；因为与盐酸反应产生二氧化碳，只能说明含有碳酸根离子，但无法确定是碳酸钠还是碳酸钙中的一种或两种提供的；若含有碳酸钙，则滤液E中一定含有氯化钙，可以向其中滴加碳酸钾溶液，会产生白色沉淀，若不产生沉淀，则不含有碳酸钙，因此具体的操作为：取适量滤液E与试管中，滴加K₂CO₃溶液，若没有现象，则固体混合物中还含有Na₂CO₃；若产生白色沉淀，则固体混合物中一定含有CaCO₃，可能含有碳酸钠；
故答案为：（1）小于；（2）NH₄NO₃、FeCl₃；（3）Cl^-、NO₃^-；（4）Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O；
（5）Na₂CO₃、CaCO₃；（6）取适量滤液E与试管中，滴加K₂CO₃溶液，若没有现象，则固体混合物中还含有Na₂CO₃；若产生白色沉淀，则固体混合物中一定含有CaCO₃，可能含有碳酸钠．．
点评：本题是有关混合物组成的探究，可以依据物质间的反应的性质及产生的现象作为推断的突破口，但对于不能确定的物质是推断是该题的难点，需要从特殊的离子进行分析得出结论．