Question

某中学化学兴趣小组为了调查当地某一湖泊的水质污染情况，在注入湖泊的3个主要水源的入口处采集水样，并进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E为五种常见化合物，均由下表中的离子形成：

阳离子	K^+      Na^+     Cu^2+   Al^3+
阴离子	SO4^2－   HCO3^-    NO3^-   OH^－

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，只有B、C为紫色（透过蓝色钴玻璃）；

④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中都能产生白色沉淀：

⑤将B、D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C、D、的化学式：C_______，D______。

（2）将含1 mol A的溶液与含l mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，请写出A与E反应的离子方程式：_______________。

（3）在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为_____________________。

（4）C常用作净水剂，用离子方程式和适当文字说明其净水原理______________________。

（5）若向含溶质0.5 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，生成沉淀质量最大为__________g。

Answer

KAl(SO4)2 或KAl(SO4)2·12 H2O CuSO4 HCO + OH－ = CO32－ + H2O 2HCO + Ca2+ +2OH－ = CaCO3↓ + CO Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物净水 233

【解析】

试题①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，因此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，白色沉淀应该是氢氧化铝，所以E是强碱，C中含有铝离子；③进行焰色反应，只有B、C为紫色（透过蓝色钻玻璃），所以E是氢氧化钠，B、C中含有钾离子；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，因此A中含有碳酸氢根离子，则A是碳酸氢钠。C、D中都能产生白色沉淀，白色沉淀是硫酸钡，所以C是硫酸铝钾，D是硫酸铜：⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，因此B是硝酸钾。

（1）根据以上分析可知出C、D的化学式分别为KAl(SO4)2 或KAl(SO4)2·12 H2O、 CuSO4。

（2）1mol碳酸氢钠与1mol氢氧化钠反应生成1mol碳酸钠和1mol水，离子方程式为HCO3- + OH－ = CO32－ + H2O。

（3）碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应生成碳酸钙、碳酸钠和水，其离子方程式为2HCO3- + Ca2+ +2OH-＝CaCO3↓ + CO32- + H2O。

（4）硫酸铝钾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物净水。

（5）向含0.5mol的硫酸铝钾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，当钡离子完全转化为硫酸钡沉淀使，沉淀质量最大，其质量为1mol×233g/mol＝233g。