Question

（2010•嘉兴）小明在购买氢气球时，看到摊主正在把废旧铝锅碎片投入盛有某种液体的铁制容器中，盖上容器盖子后，氢气就从导管口出来．
小明根据初中学过的科学知识，认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．这种液体到底是什么？第二天小明请教老师，老师没有直接告诉答案，而是在实验室配制了一种液体后，对小明说：铁制容器中装的就是这种液体，它是一种常见化合物的溶液．还提供了相关信息，请小明自己动手探究．
提供的信息：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色．如：钾--紫色；钠--黄色；钡--黄绿色；钙--砖红色．
下表是小明的实验步骤和现象记录：

序号	实验步骤	实验现象
①	观察溶液	无色液体
②	取少量该溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液	紫色石蕊试液变蓝色
③	另取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧	火焰呈现黄色
④	取少量该溶液于试管中，先滴加硫酸铜溶液，再滴加稀盐酸	先有蓝色沉淀生成，加入稀盐酸后沉淀消失，无其它明显现象

回顾与解释：
（1）小明认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸．理由是______．
（2）在步骤④中，小明加入稀盐酸的目的是防止______的干扰（填写离子符号）．
（3）小明通过实验，可得出该溶液中的溶质是______．
（4）小明想进一步了解铝和这种溶液反应的原理，再次请教科学老师，老师启发小明说：铝和这种溶质以及水发生反应，生成含有偏铝酸根离子（AlO₂^-）的盐和氢气两种物质．请你尝试写出该反应的化学方程式：______．

Answer

（1）根据铁在金属活动顺序表中的位置进行分析，
（2）如果存在碳酸钠，①②③中的现象也是满足的，碳酸根离子会和铜生成沉淀，加入盐酸后，沉淀溶解，会产生气体，
（3）滴加石蕊，紫色石蕊试液变蓝色，说明溶液显碱性，焰色反应反应，火焰呈现黄色，说明溶液中存在钠离子，如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀，加盐酸后沉淀溶解还会产生气体，确定溶液的组成，
（4）根据题中给出的反应物、生成物，结合质量守恒定律进行书写方程式．
【解析】
（1）铁在金属活动顺序表中位于氢之前，可以将酸中的氢置换出来，故答案为：铁要和稀硫酸或盐酸反应，
（2）如果存在碳酸根离子，加入硫酸铜后，碳酸根离子会和铜离子生成沉淀，加入盐酸后，沉淀溶解，会产生气体，而该题除了沉淀溶解，没有其他现象，故答案为：CO32-
（3）滴加石蕊，紫色石蕊试液变蓝色，说明溶液显碱性，焰色反应反应，火焰呈现黄色，说明溶液中存在钠离子，如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀，加盐酸后沉淀溶解还会产生气体，说明该物质不是碳酸钠而是氢氧化钠，故答案为：氢氧化钠（NaOH）
（4）铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸根离子（AlO2-）的盐和氢气，盐中还需存在金属离子，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑