Question

5．飲水安全在人們生活中占有極為重要的地位，某研究小組提取三處被污染的水源進行了分析，給出了如下實驗信息：其中一處被污染的水源含有A、B兩種物質，一處含有C、D兩種物質，一處含有E物質．A、B、C、D、E五種常見化合物都是由下表中的離子形成：

陽離子	K+　　　Na+　　 Cu2+　　Al3+
陰離子	SO42-　　HCO3-　　NO3-　　OH-

為了鑒別上述化合物，分別進行以下實驗，其結果如下所示：
①將它們溶于水后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液；
②將E溶液滴入到C溶液中出現白色沉淀，繼續滴加，沉淀溶解；
③進行焰色反應，只有B、C為紫色（透過藍色鈷玻璃片）；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，C、D中產生白色沉淀；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成．
根據上述實驗填空：
（1）寫出B、D的化學式：B：KNO₃；D：CuSO₄．
（2）將含1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物為Na₂CO₃．
（3）寫出實驗②發生反應的離子方程式：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═[Al（OH）₄]^-．
（4）C常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．

Answer 1

分析 ①將它們溶于水后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液，說明D中含有銅離子，為可溶性銅鹽；
②將E溶液滴入到C溶液中出現白色沉淀，繼續滴加，沉淀溶解，說明E是強堿，C中含有鋁離子，則E是NaOH；
③進行焰色反應，只有B、C為紫色（透過藍色鈷玻璃片），說明B、C中含有K元素，則C為KAl（SO₄）₂；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有碳酸氫根離子，A焰色反應不是紫色，則A為NaHCO₃；C、D中產生白色沉淀，則D為CuSO₄；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B為KNO₃；
據此分析解答．

解答 解：①將它們溶于水后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液，說明D中含有銅離子，為可溶性銅鹽；
②將E溶液滴入到C溶液中出現白色沉淀，繼續滴加，沉淀溶解，說明E是強堿，C中含有鋁離子，則E是NaOH；
③進行焰色反應，只有B、C為紫色（透過藍色鈷玻璃片），說明B、C中含有K元素，則C為KAl（SO₄）₂；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有碳酸氫根離子，A焰色反應不是紫色，則A為NaHCO₃；C、D中產生白色沉淀，則D為CuSO₄；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B為KNO₃；
（1）通過以上分析知，B：KNO₃，D：CuSO₄，
故答案為：KNO₃；CuSO₄；
（2）A是NaHCO₃，E是NaOH，將含1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應生成Na₂CO₃和水，蒸干后僅得到一種化合物Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃ ；
（3）鋁離子和少量氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，反應離子反應方程式為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═[Al（OH）₄]^-，
故答案為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═[Al（OH）₄]^-；
（4）C中含有鋁離子，鋁離子易水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，能吸附水 中的懸浮物而凈水，水解反應方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．

點評 本題考查物質檢驗，涉及鹽類水解、物質判斷、氫氧化鋁兩性等知識點，明確物質性質及物質之間反應是解本題關鍵，題目難度不大．