Question

某固体混合物 A 中可能含有 CuSO₄、FeCl₃、NaNO₃、BaCl₂、CaCO₃五种物质中的两种或多种。按下述步骤进行实验探究，观察实验现象，并加以分析推理（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应）。

Ⅰ. 取一定质量的该固体混合物 A 放入一洁净烧杯中，向其中加入适量 NaOH 溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得红褐色沉淀 B 和滤液 C；

Ⅱ. 另取一定质量的该固体混合物 A 放入另一洁净烧杯中，向其中加入适量 H₂SO₄ 溶液， 搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀 D 和滤液 E；

Ⅲ. 将所得滤液 C 和滤液 E 充分混合，再向混合后的溶液中加入适量 AgNO₃ 溶液，待充分反应后，过滤，得白色沉淀 F 和滤液 G。

Ⅳ. 根据上述实验过程和发生的现象做出相应推理，填写以下空白：

（1）红褐色沉淀 B 是_______（写化学式）

（2）写出步骤Ⅲ中生成白色沉淀 D 的 1 个化学方程式：_______

（3）在滤液 G 中，该滤液中的离子有_______

（4）在混合物 A 里，上述五种物质中肯定不存在的物质是（写化学式）_______得出 此结论的理由是_______

Answer

Fe（OH）3 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 Na+、Ba2+、Fe3+、NO3- CuSO4、CaCO3 Ⅰ中只有红褐色沉淀

【解析】

碳酸钙难溶于水，硫酸铜在溶液中显蓝色，硫酸铜和氢氧化钠会生成蓝色沉淀，氯化铁和氢氧化钠会生成红褐色沉淀氢氧化铁，氯化钡和硫酸反应会生成白色的硫酸钡沉淀，氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀：Ⅰ、取一定质量的该固体混合物A放入一洁净烧杯中，向其中加入适量NaOH溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得红褐色沉淀B和滤液C，所以混合物中含有氯化铁，一定不含硫酸铜和碳酸钙，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，所以B是氢氧化铁，C中含有氯化钠；

Ⅱ、另取一定质量的该固体混合物A放入另一洁净烧杯中，向其中加入适量H2SO4溶液，搅拌，待烧杯中物质充分反应后，过滤，得白色沉淀D和滤液E，硫酸和氯化钡会生成硫酸钡沉淀和盐酸，所以D是硫酸钡沉淀，E含盐酸，

Ⅲ、将所得溶液C和溶液E充分混合，再向混合后的溶液中加入适量AgNO3溶液，待充分反应后，过滤，得白色沉淀F和滤液G，盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，所以F是氯化银，G中含有硝酸和硝酸钠。

由分析可知（1）B是氢氧化铁，化学式为：Fe（OH）3；

（2）步骤Ⅲ中生成白色沉淀F的反应是氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，化学方程式为：NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3；

（3）通过推导可知，滤液C应为：NaCl、BaCl2；滤液E应为：FeCl3、HCl；混合后应为四者混合物，这四种物质均可与硝酸银反应，反应后会生成NaNO3、Ba（NO3）2、Fe（NO3）3、HNO3，所以含有的金属阳离子是Na+、Ba2+、Fe3+，该滤液中肯定存在的酸根离子是：NO3-；

（4）通过推导可知，在混合物A里，上述五种物质中肯定不存在的物质是CuSO4、CaCO3，得出此结论的理由是：Ⅰ中只有红褐色沉淀。