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+      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：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0.01mol 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．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

考点：无机物的推断,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

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是硫酸铜，C是氯化铝；
⑤将B、C两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是氯化钾，所以A是碳酸氢钠，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，故答案为：KCl；CuSO₄；
（2）C为氯化铝，水解生成胶体可净化水，离子反应为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（胶体）+3H⁺，故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（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

0.02mol

0.1mol/L

=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

0.01mol

01mol/L

=0.1L，共消耗盐酸0.3L，只有图象C符合，故答案为：C；
（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，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×

1

3

=

ma

3

×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，故答案为：

ma

3

×10^-3；（4mb-ma）×10^-3．

点评：本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子的检验、离子的反应推断物质为解答的关键，涉及化学反应计算等，侧重分析、推断、计算能力的综合考查，题目难度中等．