Question

已知在某化肥K₂SO₄样品中可能混入了NH₄Cl、NH₄NO₃、K₂CO₃三种物质中的一种或多种，为推测混入的物质种类，现按图所示进行实验，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进行）．

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B水溶液的pH______（填“大于”“小于”“等于”之一）．
（2）实验步骤②的现象证明可能混入的三物质中，一定存在的物质是______．
（3）根据上述实验，已经证明了溶液E中存在的溶质有（写化学式）______．
（4）仅根据上述实验现象，NH₄Cl、NH₄NO₃、K₂CO₃三种物质中，还不能确定是否混入化肥K₂SO₄样品中物质是（写化学式）______．
（5）要进一步推理化肥样品中的物质，可用溶液E再实验，请简要说明实验操作步骤、发生的现象及
结论______．

Answer

（1）根据使紫色石蕊试液变蓝考虑；（2）根据加入酸产生气体来考虑；（3）根据碳酸钾与硫酸反应的生成物，再与硝酸钡反应的生成物考虑；（4）只能证明样品中含有带铵根离子的，但不能确定是氯化铵还是硝酸铵．
【解析】
（1）由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝，所以气体B水溶液的pH＞7；
（2）由于碳酸根离子与酸能反应生成二氧化碳，所以加入硫酸产生气体，说明含有碳酸根离子，所以一定含有碳酸钾；
（3）由于碳酸钾与硫酸反应生成硫酸钾和水、二氧化碳；原来也含有硫酸钾，所以硫酸钾再与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾，所以E中一定含有硝酸钾；
（4）加入氢氧化钾能产生气体，由于碱性溶液能使紫色石蕊试液变蓝，所以气体B水溶液的pH＞7，我们学习过去的碱性气体是氨气，与碱溶液产生氨气，说明样品中含有带铵根离子的，只能证明样品中含有带铵根离子的，但不能确定是氯化铵还是硝酸铵；
（5）向溶液E中加入硝酸银，如果有白色沉淀生成，说明样品中含有NH4Cl，因为氯化银属于白色沉淀，所以说明一定含有氯化铵，可能含有NH4NO3；如果没有白色沉淀，则不含有氯离子，则样品中含有NH4NO3，不含有NH4Cl．
故答案为：（1）大于；（2）K2CO3；（3）KNO3；（4）NH4Cl、NH4NO3；向溶液E中加入硝酸银，如果有白色沉淀生成，说明样品中含有NH4Cl，可能含有NH4NO3；如果没有白色沉淀，则样品中含有NH4NO3，不含有NH4Cl．