Question

11．已知A、B、C、D分别是AlCl₃、BaCl₂、FeSO₄、NaOH四种化合物中的一种，某同学用它们的水溶液之间做下列实验，反应现象如下：
?A的溶液与B的溶液反应生成白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解．
?B的溶液与D的溶液反应生成白色沉淀，在空气中放置，沉淀由白色转化为灰绿色最终变成红褐色．
?在C的溶液中慢慢滴加D的溶液产生白色沉淀，继续加入过量的D溶液，白色沉淀逐渐消失．
请认真审题，回答下列问题：
（1）试推断出A是BaCl₂（填化学式），B是FeSO₄（填化学式）．
（2）在如果是在D的溶液中慢慢滴加C的溶液，则现象为先有白色沉淀，后沉淀消失，请用离子反应方程式解释产生沉淀的过程：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）请写出实验?中颜色由“白色→灰绿色→红褐色”有关的反应：FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，实验室保存B物质往往采用在B物质溶液中加入Fe和HCl（填化学式）．

Answer 1

分析 A、B、C、D分别是AlCl₃、BaCl₂、FeSO₄、NaOH四种化合物中的一种，能相互反应生成沉淀的有：AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，现象为先生成白色沉淀，后沉淀溶解，BaCl₂+FeSO₄═BaSO₄↓+2NaCl，现象为出现不溶于酸的白色沉淀，FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，特征现象为出现白色沉淀，立即变为红褐色，根据题意，①A+B→白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，该沉淀只能为BaSO₄沉淀，因为Al（OH）₃或Fe（OH）₂都可溶于硝酸．②B+D→白色沉淀，在空气中放置，该沉淀由白色转变为红褐色，说明白色沉淀为Fe（OH）₂，红褐色沉淀为Fe（OH）₃．则可确定B为FeSO₄，A为BaCl₂，D为NaOH．③C+D→白色沉淀，继续加D溶液，白色沉淀逐渐消失，说明白色沉淀为Al（OH）₃，C为AlCl₃，据此答题．

解答 解：A、B、C、D分别是AlCl₃、BaCl₂、FeSO₄、NaOH四种化合物中的一种，能相互反应生成沉淀的有：AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，现象为先生成白色沉淀，后沉淀溶解，BaCl₂+FeSO₄═BaSO₄↓+2NaCl，现象为出现不溶于酸的白色沉淀，FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，特征现象为出现白色沉淀，立即变为红褐色，根据题意，①A+B→白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，该沉淀只能为BaSO₄沉淀，因为Al（OH）₃或Fe（OH）₂都可溶于硝酸，②B+D→白色沉淀，在空气中放置，该沉淀由白色转变为红褐色，说明白色沉淀为Fe（OH）₂，红褐色沉淀为Fe（OH）₃．则可确定B为FeSO₄，A为BaCl₂，D为NaOH．③C+D→白色沉淀，继续加D溶液，白色沉淀逐渐消失，说明白色沉淀为Al（OH）₃，C为AlCl₃，
（1）根据上面的分析可知，A为BaCl₂，B为FeSO₄，
故答案为：BaCl₂；FeSO₄；
（2）D为NaOH，C为AlCl₃，在如果是在D的溶液中慢慢滴加C的溶液，则现象为先有白色沉淀，后沉淀消失，反应的离子反应方程式为，
故答案为：先有白色沉淀，后沉淀消失；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）根据上面的分析可知，实验②中颜色由“白色→灰绿色→红褐色”有关的反应为FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，B为FeSO₄，亚铁离子能被空气中氧气氧化，同时亚铁离子能水解，所以实验室保存B物质往往采用在B物质溶液中加入少量Fe和HCl，
故答案为：FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；Fe和HCl．

点评 本题考查溶液中离子间的反应，解题的突破口为特征反应和特征现象，如沉淀由白色转化为红褐色是Fe（OH）₂转变为Fe（OH）₃的特征现象，Al（OH）₃是两性氢氧化物可与强碱反应等．