Question

12．有A、B、C、D、E五種常見化合物，都是由下表中的離子形成的：

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

為了鑒別上述化合物，分別完成以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是：
①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)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(jìn)行焰色反應(yīng)，僅有B為紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）；
④在各溶液中加入硝酸酸化的硝酸鋇溶液，只有A中放出無色氣體，只有D中產(chǎn)生白色沉淀；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：
（1）寫出B、D的化學(xué)式：BKCl，DCuSO₄．
（2）C可用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺．
（3）將含0.01mol A的溶液與含0.02mol E的溶液反應(yīng)后，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸．如圖圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO₂的物質(zhì)的量的關(guān)系的是C．

（4）在mmL bmol•L^-1 C溶液中，加入等體積a mol•L^-1的E溶液．當(dāng)a≤3b時(shí)，生成沉淀的物質(zhì)的量是$\frac{am}{3000}$mol；當(dāng)3b＜a＜4b件時(shí)，生成沉淀的物質(zhì)的量是（4bm-am）×10^-3mol．

Answer 1

分析 ①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有銅離子；
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中含有鋁離子，E中含有氫氧根離子；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)，僅有B為紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃），則B中含有鉀離子，其它金屬離子與氫氧根離子不能共存，所以E是氫氧化鈉；
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中含有碳酸氫根離子，D中產(chǎn)生白色沉淀，則D中含硫酸根離子，所以D是硫酸銅；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是氯化鉀，C為氯化鋁，所以A是碳酸氫鈉
綜上可知，A為NaHCO₃，B為KCl，C為AlCl₃，D為CuSO₄，E為NaOH，以此來解答．

解答 解：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液，則D中含有銅離子；
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中含有鋁離子，E中含有氫氧根離子；
③進(jìn)行焰色反應(yīng)，僅有B為紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃），則B中含有鉀離子，其它金屬離子與氫氧根離子不能共存，所以E是氫氧化鈉；
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中含有碳酸氫根離子，D中產(chǎn)生白色沉淀，則D中含硫酸根離子，所以D是硫酸銅；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是氯化鉀，C為氯化鋁，所以A是碳酸氫鈉
綜上可知，A為NaHCO₃，B為KCl，C為AlCl₃，D為CuSO₄，E為NaOH，
（1）B、D的化學(xué)式分別為K₂SO₄、CuSO₄，故答案為：KCl；CuSO₄；
（2）C為AlCl₃可用作凈水劑，在溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，能凈水，其水解離子方程式：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺；
故答案為：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺；
（3）將含0.01molNaHCO₃的溶液與含0.02mol NaOH的溶液反應(yīng)生成0.01molNa₂CO₃，還剩余0.01molNaOH，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸，先與NaOH反應(yīng)，然后與Na₂CO₃反應(yīng)生成NaHCO₃，再與NaHCO₃反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，三個(gè)反應(yīng)中消耗的HCl相同，所以前面消耗0.2LHCl時(shí)，沒有氣體生成，最后消耗0.1LHCl生成氣體，C項(xiàng)符合；
故答案為：C；
（4）在mmL bmol•L^-1 AlCl₃溶液中，加入等體積a mol•L^-1的NaOH溶液．當(dāng)a≤3b時(shí)，氫氧化鈉不足，則按照NaOH計(jì)算，則氫氧化鋁的物質(zhì)的量為$\frac{1}{3}$×m×a×10^-3=$\frac{am}{3000}$mol；
當(dāng)3b＜a＜4b件時(shí)，發(fā)生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
生成沉淀的物質(zhì)的量等于bm×10^-3-（am×10^-3-3bm×10^-3）mol=（4bm-am）×10^-3mol；
故答案為：$\frac{am}{3000}$；（4bm-am）×10^-3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷、離子反應(yīng)和離子鑒別，把握離子之間的反應(yīng)推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷能力和計(jì)算能力的考查，題目難度中等．