Question

现欲探究一固体混合物A的成分，已知其中可能含有Fe、Na₂CO₃、CuO、（NH₄）₂SO₄四种物质中的两种或多种．按如图所示进行实验，出现的现象如图中所述（设过程中所有可能发生的反应都恰好完全反应）．

（1）气体E的化学式为    ．
（2）混合物A中一定存在的物质有    ．
（3）溶液D为    色．
（4）溶液G中存在的酸根离子为    ．
（5）写出实验过程①中生成气体B的化学方程式    ．

Answer

将混合物加入稀盐酸中产生的气体不能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体为氢气，即混合物中含有铁，而没有碳酸钠；将混合物加入到氢氧化钠溶液中，产生了气体使无色的酚酞试液变红，说明产生的气体为氨气，进而可以判断混合物中含有硫酸铵；同时得到了混合沉淀F，结合铁和氧化铜不能溶于碱液中，所以可以判断一定含有的物质为铁、氧化铜和硫酸铵，可以据此来分析变完成各题的解答．
【解析】
（1）根据分析知道，将混合物加入到氢氧化钠溶液中，产生了气体使无色的酚酞试液变红，说明产生的气体为氨气；
（2）根据分析可以知道，将混合物加入稀盐酸中产生的气体不能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体为氢气，即混合物中含有铁，而没有碳酸钠；将混合物加入到氢氧化钠溶液中，产生了气体使无色的酚酞试液变红，说明产生的气体为氨气，进而可以判断混合物中含有硫酸铵；同时得到了混合沉淀F，结合铁和氧化铜不能溶于碱液中，所以可以判断一定含有的物质为铁、氧化铜和硫酸铵；
（3）根据（1）的解答可以知道：因为混合物中有铁的存在，所以铁要和氯化铜反应，而生成铜和氯化亚铁，所以可以判断D为氯化亚铁溶液，其溶液为浅绿色；
（4）根据（2）的解答可以知道溶液G为硫酸钠溶液，所以可以判断该溶液中含有的阴离子为硫酸根离子；
（5）根据（1）的解答可以知道生成的B为氢气，该反应为铁和硫酸的反应，所以可以判断该反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．
故答案为：（1）NH3；
（2）Fe、CuO、（NH4）2SO4；
（3）浅绿；
（4）硫酸根离子；
（5）Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．