Question

现有一固体混合物A的成分，已知其中可能含有NH₄Cl、KNO₃、Na₂SO₄、（NH₄）₂SO₄、Fe₂O₃五种物质中的两种或多种．按图所示进行实验，出现的现象如图所示（设过程中所有可能发生的反应均恰好完全反应）．

（1）产生的气体B是（写化学式）    ；
（2）上述实验证明A中    （填“含有”或“不含”）Na₂SO₄，请简述理由    ；
（3）溶液E中，一定存在的阳离子是（写离子符号）    ；
（4）写出实验过程中沉淀D与稀盐酸发生的化学反应的化学方程式    ；
（5）混合物A中，肯定存在的物质是（写化学式）    ．

Answer

（1）根据气体能使紫色石蕊试液变为蓝色，说明显碱性，进行分析；（2）根据硫酸盐能与氯化钡反应产生白色沉淀考虑本题；（3）根据氯化铵与氢氧化钠的生成物考虑反应后的金属阳离子；（4）所给物质中没有与氢氧化钠反应生成沉淀的，只有氧化铁不能与氢氧化钠反应，所以沉淀D是氧化铁，再根据方程式的写法回答；（5）气体能使紫色石蕊试液变为蓝色，说明显碱性，所以该气体是氨气，所以混合物中必须含有带铵根离子的物质，再根据滤液C滴加氯化钡无现象，可知不能存在硫酸根离子，再根据沉淀D加盐酸溶液呈黄色考虑即可．
【解析】
（1）气体能使紫色石蕊试液变为蓝色，说明显碱性，氨气溶于水形成的氨水属于碱，所以氨气显碱性，能使紫色石蕊试液变为蓝色；
（2）滤液C中加入氯化钡溶液，得到的溶液C无现象，说明滤液C中不能存在硫酸根离子，因为硫酸根离子能与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀，如果有硫酸钠时，由于硫酸钠与氢氧化钠不反应，滤液C中会含有硫酸钠，加入氯化钡后能生成硫酸钡白色沉淀，而溶液E中无现象，所以A中不能含有硫酸钠；
（3）由气体能使紫色石蕊试液变为蓝色，说明显碱性，氨气溶于水形成的氨水属于碱，所以氨气显碱性，所以气体是氨气，氢氧化钠与带有铵根离子的物质结合能生成氨气；所给物质中氯化铵、硫酸铵中含有铵根离子；由第（2）小题的分析可知不能存在硫酸根离子，所以混合物A中一定含有氯化铵；氯化铵与氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气、水；所以溶液E中，一定存在的阳离子是Na+；
（4）所给物质中没有与氢氧化钠反应生成沉淀的，只有氧化铁不能与氢氧化钠反应，再结合沉淀D与盐酸反应生成黄色溶液，说明溶液中含有铁离子，所以沉淀D是氧化铁，所以沉淀D与稀盐酸反应时的反应物是氧化铁和盐酸，生成物是氯化铁和水，用观察法配平；
（5）由气体能使紫色石蕊试液变为蓝色，说明显碱性，氨气溶于水形成的氨水属于碱，所以氨气显碱性，所以气体是氨气，氢氧化钠与带有铵根离子的物质结合能生成氨气；所给物质中氯化铵、硫酸铵中含有铵根离子；由第（2）小题的分析可知不能存在硫酸根离子，所以混合物A中一定含有氯化铵；所给物质中没有与氢氧化钠反应生成沉淀的，只有氧化铁不能与氢氧化钠反应，再结合沉淀D与盐酸反应生成黄色溶液，说明溶液中含有铁离子，所以沉淀D是氧化铁，所以混合物A中，肯定存在的物质是NH4Cl、Fe2O3．
故答案为：（1）NH3；（2）不含；如果有硫酸钠时，由于硫酸钠与氢氧化钠不反应，滤液C中会含有硫酸钠，加入氯化钡后能生成硫酸钡白色沉淀，但是溶液E中无现象，所以A中不能含有硫酸钠；（3）Na+；（4）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；（5）NH4Cl、Fe2O3．