Question

4．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-OH-   Cl-

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)，僅有B為紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）；
④在各溶液中加入硝酸酸化的硝酸鋇溶液，只有A中放出無色氣體，只有D中產(chǎn)生白色沉淀；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成；
⑥A與E的溶液中具有相同的陽離子．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：
（1）寫出B、D的化學(xué)式：BKCl，DCuSO₄；
（2）A受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）將含0.01mol A的溶液與含0.02mol E的溶液反應(yīng)后，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸．
下列圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO₂的物質(zhì)的量的關(guān)系的是C；

（4）向C中滴加過量E溶液，可用一個離子方程式表示Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+H₂O；若在1L 0.1mol/L C溶液中加入175mL 2mol/L的E溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量是0.05mol．

Answer 1

分析 ①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有銅離子；
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，則C中含有鋁離子，E中含有氫氧根離子；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，僅有B為紫色，只有B含有鉀離子，所以E是氫氧化鈉；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有碳酸氫根離子，D中產(chǎn)生白色沉淀，則D中含有硫酸根離子，所以D是硫酸銅；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是KCl，C為硫酸鋁鉀；
⑥A與E的溶液中具有相同的陽離子，所以A是碳酸氫鈉，以此來解答．

解答 解：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有銅離子；
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，則C中含有鋁離子，E中含有氫氧根離子；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，僅有B為紫色，只有B含有鉀離子，所以E是氫氧化鈉；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有碳酸氫根離子，D中產(chǎn)生白色沉淀，則D中含有硫酸根離子，所以D是硫酸銅；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是KCl，C為硫酸鋁鉀；
⑥A與E的溶液中具有相同的陽離子，所以A是碳酸氫鈉，
（1）由上述分析可知，B為KCl，D為CuSO₄，故答案為：KCl；CuSO₄；
（2）A受熱分解的化學(xué)方程式為為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，則反應(yīng)后剩余0.01molNaOH，生成0.01molNa₂CO₃，再滴加鹽酸，首先發(fā)生反應(yīng)NaOH+HCl=NaCl+H₂O、再HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，共消耗鹽酸$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2L，繼續(xù)滴加鹽酸時，發(fā)生NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，生成0.01mol氣體，此時又消耗鹽酸為$\frac{0.01mol}{0.1mol/L}$=0.1L，共消耗鹽酸0.3L，只有圖象C符合，故答案為：C；
（4）NaOH過量，滴加過量E溶液，反應(yīng)的離子方程式表示為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，在1L 0.1mol/L C溶液中加入175mL 2mol/L的E溶液，鋁離子為0.1mol，NaOH為0.175L×2=0.35mol，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知生成0.1mol沉淀，消耗NaOH為0.3mol，然后發(fā)生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，過量的0.05molMaOH溶解0.05mol沉淀，則生成沉淀的物質(zhì)的量是0.05mol，故答案為：0.05．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握離子的檢驗(yàn)、離子的反應(yīng)推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，涉及化學(xué)反應(yīng)計(jì)算等，側(cè)重分析、推斷、計(jì)算能力的綜合考查，題目難度中等．