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－      NO3－   OH－

為了鑒別上述化合物，分別完成以下實驗，其結果是：
①將它們溶于水后，D為藍色溶液，其他均為無色溶液；
②將E溶液滴入到C溶液中出現白色沉淀，繼續滴加，沉淀溶解；
③進行焰色反應，僅有B、C為紫色（透過藍色鈷玻璃）；
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液，再加過量稀硝酸，只有A中放出無色氣體，只有C、D中產生白色沉淀；
⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成。
（1）根據上述實驗填空：
（1）寫出B、D的化學式：B     ____，D            。
（2）將含lmol A的溶液與含l mol E的溶液反應后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物化學式為__       _。
（3）C常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理____                  ___。
（4）在A溶液中加入少量澄清石灰水，其離子方程式為_                   ___。
（5）向20mL 2mol/L C溶液中加入30mL E溶液，充分反應后得到0.78g沉淀，則E溶液的物質的量濃度可能是       moI/L。

Answer 1

（12分，每空2分）（1）KNO₃        CuSO₄    （2）Na₂CO₃
（3）Al³⁺＋3H₂OAl(OH)₃(膠體) ＋3H⁺
（4）2HCO₃^－＋Ca²⁺＋2OH^－＝CaCO₃↓＋2H₂O＋CO₃^2－ （5） 1或5

（1）D為藍色溶液，說明D中含有銅離子。將E溶液滴入到C溶液中出現白色沉淀，繼續滴加，沉淀溶解。說明E是強堿，C中含有鋁離子；進行焰色反應，僅有B、C為紫色，說明B、C中含有鉀離子；根據實驗④可知，A中含有HCO₃^－，C、D中含有SO₄^2－,所以A是碳酸氫鈉，C是硫酸鋁鉀，D是硫酸銅，E是氫氧化鈉；將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成，所以B是硝酸鉀。
（2）碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應的方程式是HCO₃^- + OH^- = CO₃^2- +H₂O，所以該化合物的化學式是碳酸鈉。
（3）硫酸鋁鉀溶于水電離出的鋁離子，水解生成氫氧化鋁膠體，鈉吸附水中的懸浮物，從而凈水，方程式是Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋。
（4）石灰水不足時，生產物時碳酸鈣、碳酸鈉和水，所以方程式是2HCO₃^－＋2OH^－＋Ca^2＋=CaCO₃↓＋CO₃^2－＋2H₂O.
（5）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能和氫氧化鈉反應，所以該反應的方程式是Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^－＋2H₂O。
（6）20mL 2.0mol/LC溶液中鋁離子的物質的量是0.04mol，所以最多可以生成0.04mol氫氧化鋁沉淀，質量是3.12g。但實際中生成0.78g沉淀，物質的量是0.01mol，說明鋁離子沒有完全轉化沉淀。因此如果氫氧化鈉不足，則需要0.03mol氫氧化鈉，則氫氧化鈉溶液的濃度是0.03mol÷0.03L＝1.0mol/L；如果氫氧化鈉過量，有偏鋁酸鈉生成，則需要氫氧化鈉是0.04mol×3＋0.03mol＝0.15mol，因此氫氧化鈉溶液的濃度是0.15mol÷0.03L＝5.0mol/L。