Question

有A、B、C、D、E五種常見化合物，都是由下表中的離子形成的：

陽離子	K+            Na+             Cu2+        Al3+
陰離子	SO42-        HCO3-          NO3-        OH-

為了鑒別上述化合物，分別完成以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是：
①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液；
②將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有B、C為紫色（透過藍(lán)色鉆玻璃）；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，只有A中放出無色氣體，只有C、D中產(chǎn)生白色沉淀；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：
（1）寫出B、D的化學(xué)式：B

KNO₃

，D

CuSO₄

．
（2）將含1mol A的溶液與含1molE的溶液反應(yīng)后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物為

Na₂CO₃

．
（3）C常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理

Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（膠體）+3H⁺

．
（4）在A溶液中加入少量澄清石灰水，其離子方程式為

Ca²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-

．
（5）向20mL 2mol/L C溶液中加入30mLE 溶液，充分反應(yīng)后得到0.78g沉淀，則C溶液的物質(zhì)的量濃度是

1和5

 mol/L．

Answer 1

分析：先根據(jù)信息判斷溶液中存在的離子：
①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，說明D中含有離子Cu²⁺；
②將E溶液滴人到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解，由以上離子可以看出，應(yīng)為Al³⁺與OH^-的反應(yīng)，則E中含有
OH^-，C中含有Al³⁺；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有B、C為紫色（透過藍(lán)色鉆玻璃），說明只有B、C中含有K⁺；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A含有HCO₃^-，C、D中產(chǎn)生白色沉淀該沉淀為
BaSO₄，說明C、D中含有SO₄^2-；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，說明二者沒有發(fā)生任何反應(yīng)，則B為KNO₃，
綜上所述A、B、C、D、E五種常見化合物分別為：NaHCO₃、KNO₃、KAl（SO₄）₂，CuSO₄，NaOH；
（1）根據(jù)B、D化合物分別為：KNO₃、CuSO₄；
（2）根據(jù)NaHCO₃和NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）根據(jù)鋁離子能夠發(fā)生水解；
（4）根據(jù)根據(jù)NaHCO₃與少量澄清石灰水，即兩者的物質(zhì)的量之比為2：1；
（5）20mL2mol/LKAl（SO₄）₂完全轉(zhuǎn)化為沉淀的質(zhì)量為0.02L×2mol/L×78g/mol=3.12g，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，可知NaOH存在兩種情況，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，以此計(jì)算．

解答：解：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，說明D中含有離子Cu²⁺；
②將E溶液滴人到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀溶解，由以上離子可以看出，應(yīng)為Al³⁺與OH^-的反應(yīng)，則E中含有
OH^-，C中含有Al³⁺；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)，只有B、C為紫色（透過藍(lán)色鉆玻璃），說明只有B、C中含有K⁺；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A含有HCO₃^-，C、D中產(chǎn)生白色沉淀該沉淀為
BaSO₄，說明C、D中含有SO₄^2-；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，說明二者沒有發(fā)生任何反應(yīng)，則B為KNO₃，
綜上所述A、B、C、D、E五種常見化合物分別為：NaHCO₃、KNO₃、KAl（SO₄）₂，CuSO₄，NaOH；
（1）B、D化合物分別為：KNO₃、CuSO₄，故答案為：KNO₃；CuSO₄；
（2）因NaHCO₃和NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以反應(yīng)后溶液蒸干，得到一種化合物為Na₂CO₃，
故答案為：Na₂CO₃；
（3）鋁離子能夠發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體和酸，離子方程式：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（4）根據(jù)NaHCO₃與少量澄清石灰水，即兩者的物質(zhì)的量之比為2：1，方程式為：2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2H₂O+
Na₂CO₃，離子方程式為：Ca²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-，故答案為：Ca²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-；
（5）20mL2mol/LAlCl₃完全轉(zhuǎn)化為沉淀的質(zhì)量為0.02L×2mol/L×78g/mol=3.12g，
根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，可知NaOH存在兩種情況，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，
設(shè)NaOH的濃度為c，當(dāng)NaOH不足時，
 Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
         3mol      78g
      0.03L×c     0.78g
  

3mol

0.03L×c

=

78g

0.78g

   解得 c═1mol/L，
當(dāng)NaOH使Al（OH）₃部分溶解時，設(shè)NaOH的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)：
       Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
       1mol  3mol     78g
    0.04mol  0.12mol   3.12g
      Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+H₂O
      78g          1mol
（3.12-0.78）g    （x-0.12mol）
 

78g

(3.12-0.78)g

=

1mol

(x-0.12mol)

  
  解得：x=0.15mol，
則NaOH的物質(zhì)的量濃度為：c=

0.15mol

0.03L

=5mol/L，
故答案為：1和5；

點(diǎn)評：本題主要考查離子的檢驗(yàn)，考查的知識點(diǎn)較多，題目難度較大，注意從離子反應(yīng)的現(xiàn)象和離子共存等角度思考，書寫離子方程式時注意量的關(guān)系．