Question

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，分別完成以下實驗，其結果是：
①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍色溶液，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進行焰色反應，僅有B為紫色（透過藍色鈷玻璃）；
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)上述實驗填空：
（1）寫出B、D的化學式：B

 

，D

 

．
（2）C可用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理

 

．
（3）將含0.01mol A的溶液與含0.02mol E的溶液反應后，向溶液中滴加0.1mol?L^-1稀鹽酸．下列圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO₂的物質的量的關系的是

 

（4）在m mL b mol?L^-1 C溶液中，加入等體積a mol?L^-1 的E溶液．當a≤3b時，生成沉淀的物質的量是

 

mol；當3b＜a＜4b件時，生成沉淀的物質的量是

 

mol．

Answer 1

考點：無機物的推斷,物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：物質檢驗鑒別題

分析：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍色溶液，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進行焰色反應實驗，只有B含有鉀離子，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中含有硫酸根離子，所以D是硫酸銅，C是氯化鋁；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是氯化鉀，所以A是碳酸氫鈉，以此來解答．

解答： 解：①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍色溶液，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進行焰色反應實驗，只有B含有鉀離子，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中含有硫酸根離子，所以D是CuSO₄，C是AlCl₃；
⑤將B、C兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，則B是KCl，所以A是碳酸氫鈉．
（1）通過以上分析知，B、D分別是：KCl、CuSO₄，故答案為：KCl；CuSO₄；
（2）C為氯化鋁，水解生成膠體可凈化水，離子反應為Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（3）發(fā)生反應NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，則反應后剩余0.01molNaOH，生成0.01molNa₂CO₃，再滴加鹽酸，首先發(fā)生反應NaOH+HCl=NaCl+H₂O、再HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，共消耗鹽酸

0.02mol

0.1mol/L

=0.2L，繼續(xù)滴加鹽酸時，發(fā)生NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，生成0.01mol氣體，此時又消耗鹽酸為

0.01mol

01mol/L

=0.1L，共消耗鹽酸0.3L，只有圖象C符合，故答案為：C；
（4）在m mL b mol?L^-1 C溶液中，加入等體積a mol?L^-1 的E溶液，當a≤3b時，堿不足，發(fā)生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，生成沉淀的物質的量是m×10^-3L×amol/L×

1

3

=

ma

3

×10^-3mol；
當3b＜a＜4b時，則Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，生成沉淀為mb×10^-3mol，消耗NaOH為3mb×10^-3mol，然后發(fā)生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，則由Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O可知溶解的沉淀為am×10^-3mol-3b×10^-3mol，最后生成的沉淀為mb×10^-3mol-（am×10^-3mol-3b×10^-3mol）=（4mb-ma）×10^-3mol，故答案為：

ma

3

×10^-3；（4mb-ma）×10^-3．

點評：本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握離子的檢驗、離子的反應推斷物質為解答的關鍵，涉及化學反應計算等，側重分析、推斷、計算能力的綜合考查，題目難度中等．