Question

20．李小强在购买氢气球时，看到摊主正在把废旧铝锅碎片投入盛有某种液体的铁制容器中，盖上容器盖子后，氢气就从导管口出来．
李小强根据初中学过的科学知识，认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．这种液体到底是什么？第二天李小强请教老师，老师没有直接告诉答案，而是在实验室配制了一种液体后，对李小强说：铁制容器中装的就是这种液体，它是一种常见化合物的溶液．还提供了相关信息，请小明自己动手探究．
提供的信息：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色．如：钾--紫色；钠--黄色；钡--黄绿色；钙--砖红色．下表是小明的实验步骤和现象记录：

序号	实验步骤	实验现象
①	观察溶液	无色液体
②	取少量该溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液	紫色石蕊试液变蓝色
③	另取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧	火焰呈现黄色
④	取少量该溶液于试管中，先滴加硫酸铜溶液，再滴加稀盐酸	先有蓝色沉淀生成，加入稀盐酸后沉淀消失，无其它明显现象

回顾与解释：
（1）李小强认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．理由是（用任意一个可能发生的化学方程式表示）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）在步骤④中，李小强加入稀盐酸的目的是防止CO₃^2-的干扰（填写离子符号），证据是滴加盐酸无其他明显现象．
（3）李小强想进一步了解铝和这种溶液反应的原理，再次请教科学老师，老师启发李小强说：铝和这种溶质以及水发生反应，生成含有偏铝酸根离子（AlO₂^-）的盐和氢气两种物质．请写出该反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据铁在金属活动顺序表中的位置进行分析；
（2）如果存在碳酸钠，①②③中的现象也是满足的，碳酸根离子会和铜生成沉淀，加入盐酸后，沉淀溶解，会产生气体；
（3）滴加石蕊，紫色石蕊试液变蓝色，说明溶液显碱性，焰色反应反应，火焰呈现黄色，说明溶液中存在钠离子，如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀，加盐酸后沉淀溶解还会产生气体，确定溶液的组成，然后根据题中信息铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气书写化学方程式．

解答 解：（1）铁在金属活动顺序表中位于氢之前，可以将酸中的氢置换出来，铁要和稀硫酸或盐酸反应，反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）如果存在碳酸根离子，加入硫酸铜后，碳酸根离子会和铜离子生成沉淀，加入盐酸后，沉淀溶解，会产生气体，而该题除了沉淀溶解，没有其他现象，故答案为：CO₃^2-
（3）滴加石蕊，紫色石蕊试液变蓝色，说明溶液显碱性，焰色反应反应，火焰呈现黄色，说明溶液中存在钠离子，如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀，加盐酸后沉淀溶解还会产生气体，说明该物质不是碳酸钠而是氢氧化钠，氢氧化钠和铝及水反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑；
故答案为：
（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）CO₃^2-；滴加盐酸无其他明显现象；
（3）2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑．

点评 本题主要考查了常见的离子的检验方法及现象，以及对题中所给知识的整合能力．