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(jìn)行了分析，給出了如下實(shí)驗(yàn)信息：其中一處被污染的水源含有A、B兩種物質(zhì)，一處含有C、D兩種物質(zhì)，一處含有E物質(zhì)．A、B、C、D、E五種常見(jiàn)化合物都是由下表中的離子形成：

陽(yáng)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(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如下所示：
①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無(wú)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)，只有B、C為紫色（透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片）；④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過(guò)量稀硝酸，A中放出無(wú)色氣體，C、D中產(chǎn)生白色沉淀；⑤將B、D兩溶液混合，未見(jiàn)沉淀或氣體生成．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)填空：
（1）寫(xiě)出B、D的化學(xué)式：B：KNO₃、D：CuSO₄．
（2）將含1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應(yīng)后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物為Na₂CO₃ ．
（3）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)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(lán)色溶液，其他均為無(wú)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(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，只有B、C為紫色，則B、C含有K⁺離子，結(jié)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(guò)量稀硝酸，A中放出無(wú)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(jiàn)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(lán)色溶液，其他均為無(wú)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(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，只有B、C為紫色，則B、C含有K⁺離子，結(jié)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(guò)量稀硝酸，A中放出無(wú)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(jiàn)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(yīng)生成碳酸鈉和水，蒸干過(guò)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(yīng)得到Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃ ；
（3）實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)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(yīng)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(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，屬于未知物的檢驗(yàn)推斷，涉及離子共存、離子反應(yīng)等，關(guān)鍵明確離子之間發(fā)生的反應(yīng)現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維推理能力和，難度中等．