Question

有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成的：

阳离子	K^+      NA^+      Cu^2+    Al^3+
阴离子	SO4^2－   HCO3^－OH^－    Cl^－

为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：

①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；

②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；

③进行焰色反应，仅有B为紫色（透过蓝色钴玻璃）；

④在各溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，只有A中放出无色气体，只有D中产生白色沉淀；

⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：

（1）写出B、D的化学式：B      ____，D             。

（2）C可用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理____                   ___。

（3）将含0.01 mol A的溶液与含0.02 mol E的溶液反应后,向溶液中滴加0.1 mol·L^－1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO₂的物质的量的关系的是

（4）在m mL B mol·L^－1 C溶液中，加入等体积A mol·L^－1 的E溶液。当A≤3B时，生成沉淀的物质的量是            mol；当3B＜A＜4B件时，生成沉淀的物质的量是                 mol。

Answer

（1）KCl，CuSO4

（2）Al3+ + 3H2OAl（OH）3（胶体） + 3H+

（3）C

（4） ； （4mB－mA）×10－3

【解析】

试题分析：

①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有铜离子；②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有铝离子，E中含有氢氧根离子；③进行焰色反应实验，只有B含有钾离子，所以E是氢氧化钠．④在各溶液中加入BA（NO3）2溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有碳酸氢根离子，D中产生白色沉淀，则D中含有硫酸根离子，所以D是CuSO4，C是AlCl3；⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KCl，所以A是碳酸氢钠。

（1）通过以上分析知，B、D分别是：KCl、CuSO4；

（2）C为氯化铝，水解生成胶体可净化水，离子反应为Al3+ + 3H2OAl（OH）3（胶体） + 3H+。

（3）发生反应NAHCO3+NAOH＝NA2CO3+H2O，则反应后剩余0.01molNAOH，生成0.01molNA2CO3，再滴加盐酸，首先发生反应NAOH+HCl＝NACl+H2O、再HCl+NA2CO3＝NAHCO3+NACl，不放出气体，共消耗盐酸＝0.2L，继续滴加盐酸时，发生NAHCO3+HCl＝NACl+H2O+CO2↑，生成0.01mol气体，此时又消耗盐酸为=0.1L，共消耗盐酸0.3L，只有图象C符合；

（4）在m mL B mol/L C溶液中，加入等体积A mol/L的E溶液，当A≤3B时，碱不足，发生Al3++3OH-═Al（OH）3↓，生成沉淀的物质的量是m×10-3L×Amol/L×＝＝×10-3mol；当3B＜A＜4B时，则Al3++3OH-═Al（OH）3↓，生成沉淀为mB×10-3mol，消耗NAOH为3mB×10-3mol，然后发生Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，则由Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O可知溶解的沉淀为Am×10-3mol-3B×10-3mol，最后生成的沉淀为mB×10-3mol-（Am×10-3mol-3B×10-3mol）＝（4mB-mA）×10-3mol。

【考点定位】本题主要是物质推断、物质检验的实验方案设计以及有关化学计算等

【名师点晴】反映Al3＋、Al（OH）3、AlO2－之间转化的有关图像：

A、把强碱溶液逐滴加入到铝盐（Al3＋）溶液中至过量

①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。

②有关反应：A→B：Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓、B→D：Al（OH）3＋OH－=== AlO2－＋2H2O

③图像：。

B、把铝盐（Al3＋）溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量

①现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。

②有关反应：A→B：Al3＋＋4OH－=== AlO2－＋2H2O、B→C：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al（OH）3↓

③图像：。

C、在AlO2－溶液中逐滴加入强酸至过量

①现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。

②有关反应：A→B：AlO2－＋H＋＋2H2O===Al（OH）3↓、B→D：Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

③图像：。

D、在强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量：

①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。

②有关反应：A→B：4H＋＋AlO2－===Al3＋＋4H2O、B→C：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al（OH）3↓

③图像：。

E、向含Mg2＋和Al3＋的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液：

①现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变

②反应：O→A：H＋＋OH－===H2O、A→B：Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓、B→C：Al（OH）3＋OH－===AlO2－＋2H2O。

③图像[C（Mg2＋）＝C（Al3＋）]。