Question

6．2010年8月7日，甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流，造成大量人员伤亡，其中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如表中的离子形成的：

阳离子	K+、Na+、Cu2+、Al3+
阴离子	SO${\;}_{4}^{2-}$、HCO${\;}_{3}^{-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、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1mol A的溶液与含1mol 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⁺；
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⁺产生的白色沉淀是氢氧化铝沉淀，而氢氧化铝沉淀只溶于强碱，所以E是氢氧化物；
③进行焰色反应，只有B、C为紫色（透过蓝色钴玻璃），说明B、C中含有K⁺，其他物质中不含K元素；
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，说明A中含有HCO₃^-，则A是NaHCO₃，C、D中含有SO₄^2-，所以C是KAl（SO₄）₂，D是CuSO₄，E是NaOH；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，所以B是KNO₃，然后结合化学用语及反应原理来解答．

解答 解：由①可知D中含有Cu²⁺；根据②可知C中含有Al³⁺产生的白色沉淀是氢氧化铝沉淀，而氢氧化铝沉淀只溶于强碱，所以E是氢氧化物；③说明B、C中含有K⁺，其他物质中不含K元素；④说明A中含有HCO₃^-，则A是NaHCO₃，C、D中含有SO₄^2-，则C是KAl（SO₄）₂，D是CuSO₄，E是NaOH；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO₃，
（1）由以上分析可知A、B、C、D分别是NaHCO₃、KNO₃、KAl（SO₄）₂、CuSO₄，
故答案为：NaHCO₃；KNO₃；KAl（SO₄）₂；CuSO₄；
（2）NaHCO₃与NaOH反应生成碳酸钠和水，溶液蒸干后，仅得到一种化合物是碳酸钠，所以得到的化合物为Na₂CO₃，
故答案为：Na₂CO₃；
（3）C与E反应先生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝逐渐溶解，反应的离子方程式为：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用作净水剂是因为铝离子水解生成氢氧化铝胶体的缘故，反应的离子方程式为：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃（胶体）+3H⁺，
故答案为：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．

点评 本题考查物质的推断与性质判断，为高频考点，题目难度中等，明确离子之间的反应、现象与物质推断的关系为解答的关键，试题侧重分析与推断能力的考查．