Question

12．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+      Cu2+    Al3+
阴离子	SO42-   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：BKCl，DCuSO₄．
（2）C可用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺．
（3）将含0.01mol A的溶液与含0.02mol E的溶液反应后，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀盐酸．如图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C．

（4）在mmL bmol•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$\frac{am}{3000}$mol；当3b＜a＜4b件时，生成沉淀的物质的量是（4bm-am）×10^-3mol．

Answer 1

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，仅有B为紫色（透过蓝色钴玻璃），则B中含有钾离子，其它金属离子与氢氧根离子不能共存，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中含硫酸根离子，所以D是硫酸铜；
⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是氯化钾，C为氯化铝，所以A是碳酸氢钠
综上可知，A为NaHCO₃，B为KCl，C为AlCl₃，D为CuSO₄，E为NaOH，以此来解答．

解答 解：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，仅有B为紫色（透过蓝色钴玻璃），则B中含有钾离子，其它金属离子与氢氧根离子不能共存，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中含硫酸根离子，所以D是硫酸铜；
⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是氯化钾，C为氯化铝，所以A是碳酸氢钠
综上可知，A为NaHCO₃，B为KCl，C为AlCl₃，D为CuSO₄，E为NaOH，
（1）B、D的化学式分别为K₂SO₄、CuSO₄，故答案为：KCl；CuSO₄；
（2）C为AlCl₃可用作净水剂，在溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，能净水，其水解离子方程式：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺；
故答案为：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺；
（3）将含0.01molNaHCO₃的溶液与含0.02mol NaOH的溶液反应生成0.01molNa₂CO₃，还剩余0.01molNaOH，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀盐酸，先与NaOH反应，然后与Na₂CO₃反应生成NaHCO₃，再与NaHCO₃反应生成二氧化碳气体，三个反应中消耗的HCl相同，所以前面消耗0.2LHCl时，没有气体生成，最后消耗0.1LHCl生成气体，C项符合；
故答案为：C；
（4）在mmL bmol•L^-1 AlCl₃溶液中，加入等体积a mol•L^-1的NaOH溶液．当a≤3b时，氢氧化钠不足，则按照NaOH计算，则氢氧化铝的物质的量为$\frac{1}{3}$×m×a×10^-3=$\frac{am}{3000}$mol；
当3b＜a＜4b件时，发生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
生成沉淀的物质的量等于bm×10^-3-（am×10^-3-3bm×10^-3）mol=（4bm-am）×10^-3mol；
故答案为：$\frac{am}{3000}$；（4bm-am）×10^-3．

点评 本题考查无机物的推断、离子反应和离子鉴别，把握离子之间的反应推断物质为解答的关键，侧重分析、推断能力和计算能力的考查，题目难度中等．