Question

17．2014年8月3日16时30分在云南省昭通市鲁甸县（北纬27.1度，东经103.3度）发生6.5级地震，震源深度12千米，已致589人遇难．饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析：并给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：

阳离子	K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子	SO42-、HCO3-、NO3-、OH-

为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解；
③进行焰色反应，只有B、C为紫色（透过蓝色钴玻璃）；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成．
根据上述实验现象填写下列空白：
（1）写出化学式：ANaHCO₃、BKNO₃、CKAl（SO₄）₂、DCuSO₄．
（2）将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为Na₂CO₃．
（3）写出实验②发生反应的离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．

Answer 1

分析 ①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有Cu²⁺离子；
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有Al³⁺离子，E中含有OH^-离子；
③进行焰色反应实验，只有B、C为紫色，则B、C含有K⁺离子，结合离子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有HCO₃^-离子，C、D中产生白色沉淀，则C、D中含有SO₄^2-离子，所以D是CuSO₄，C是KAl（SO₄）₂，A是NaHCO₃；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO₃．

解答 解：①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有Cu²⁺离子；
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有Al³⁺离子，E中含有OH^-离子；
③进行焰色反应实验，只有B、C为紫色，则B、C含有K⁺离子，结合离子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有HCO₃^-离子，C、D中产生白色沉淀，则C、D中含有SO₄^2-离子，所以D是CuSO₄，C是KAl（SO₄）₂，A是NaHCO₃；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO₃．
（1）由上述分析可知，A为NaHCO₃，B为KNO₃，C为KAl（SO₄）₂，D为CuSO₄，
故答案为：NaHCO₃；KNO₃；KAl（SO₄）₂；CuSO₄；
（2）A是NaHCO₃，E是NaOH，1mol A的溶液与含1mol E的溶液反应生成碳酸钠和水，蒸干过程中碳酸钠水解得到碳酸氢钠与氢氧化钠，最终二者又反应得到Na₂CO₃，
故答案为：Na₂CO₃ ；
（3）实验②发生反应的离子方程式：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）C中含有铝离子，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水 中的悬浮物而净水，水解反应方程式为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（胶体）+3H⁺，
故答案为：Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．

点评 本题考查无机物推断，属于未知物的检验推断，涉及离子共存、离子反应等，关键明确离子之间发生的反应现象，有利于培养学生的逻辑思维推理能力和，难度中等．