Question

4．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?nèi)苡谒�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(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)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(chǎn)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(jù)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(fā)生反應的離子方程式：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（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?nèi)苡谒�后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有Cu²⁺離子；
②將E溶液滴入到C溶液中，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀溶解，則C中含有Al³⁺離子，E中含有OH^-離子；
③進行焰色反應實驗，只有B、C為紫色，則B、C含有K⁺離子，結合離子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有HCO₃^-離子，C、D中產(chǎn)生白色沉淀，則C、D中含有SO₄^2-離子，所以D是CuSO₄，C是KAl（SO₄）₂，A是NaHCO₃；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是KNO₃．

解答 解：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有Cu²⁺離子；
②將E溶液滴入到C溶液中，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀溶解，則C中含有Al³⁺離子，E中含有OH^-離子；
③進行焰色反應實驗，只有B、C為紫色，則B、C含有K⁺離子，結合離子共存，所以E是NaOH；
④在各溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，再加入過量稀硝酸，A中放出無色氣體，則A中含有HCO₃^-離子，C、D中產(chǎn)生白色沉淀，則C、D中含有SO₄^2-離子，所以D是CuSO₄，C是KAl（SO₄）₂，A是NaHCO₃；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是KNO₃．
（1）由上述分析可知，B為KNO₃，D為CuSO₄，故答案為：KNO₃；CuSO₄；
（2）A是NaHCO₃，E是NaOH，1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應生成碳酸鈉和水，蒸干過程中碳酸鈉水解得到碳酸氫鈉與氫氧化鈉，最終二者又反應得到Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃ ；
（3）實驗②發(fā)生反應的離子方程式：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（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 本題考查無機物推斷，屬于未知物的檢驗推斷，涉及離子共存、離子反應等，關鍵明確離子之間發(fā)生的反應現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維推理能力和，難度中等．