问题 实验题

(2010浙江嘉兴35)小明在购买氢气球时,看到摊主正在把废旧铝锅碎片投入盛有某种液体的铁制容器中,盖上容器盖子后,氢气就从导管口出来。

小明根据初中学过的科学知识,认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸。这种液体到底是什么?第二天小明请教老师,老师没有直接告诉答案,而是在实验室配制了一种液体后,对小明说:铁制容器中装的就是这种液体,它是一种常见化合物的溶液。还提供了相关信息,请小明自己动手探究。

提供的信息:许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。如:钾——紫色;钠——黄色;钡——黄绿色;钙——砖红色。

下表是小明的实验步骤和现象记录:

序号实验步骤实验现象
观察溶液无色液体
取少量该溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液紫色石蕊试液变蓝色
另取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧火焰呈现黄色
取少量该溶液于试管中,先滴加硫酸铜溶液,再滴加稀盐酸先有蓝色沉淀生成,加入稀盐酸后沉淀消失,无其它明显现象
回顾与解释:

(1)小明认为铁制容器中的液体肯定不是稀硫酸或盐酸。理由是   

(2)在步骤④中,小明加入稀盐酸的目的是防止   的干扰(填写离子符号)。

(3)小明通过实验,可得出该溶液中的溶质是   

(4)小明想进一步了解铝和这种溶液反应的原理,再次请教科学老师,老师启发小明说:铝和这种溶质以及水发生反应,生成含有偏铝酸根离子(AlO2)的盐和氢气两种物质。请你尝试写出该反应的化学方程式:   

答案

(1)铁要和稀硫酸或盐酸反应   (2)CO32 (3)氢氧化钠(NaOH)

(4)2Al+2NaOH+2H2O="==" 2NaAlO2+3H2↑(化学式正确1分、配平正确1分)

分析:(1)根据铁在金属活动顺序表中的位置进行分析,

(2)如果存在碳酸钠,①②③中的现象也是满足的,碳酸根离子会和铜生成沉淀,加入盐酸后,沉淀溶解,会产生气体,

(3)滴加石蕊,紫色石蕊试液变蓝色,说明溶液显碱性,焰色反应反应,火焰呈现黄色,说明溶液中存在钠离子,如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀,加盐酸后沉淀溶解还会产生气体,确定溶液的组成,

(4)根据题中给出的反应物、生成物,结合质量守恒定律进行书写方程式.

解答:解:(1)铁在金属活动顺序表中位于氢之前,可以将酸中的氢置换出来,故答案为:铁要和稀硫酸或盐酸反应,

(2)如果存在碳酸根离子,加入硫酸铜后,碳酸根离子会和铜离子生成沉淀,加入盐酸后,沉淀溶解,会产生气体,而该题除了沉淀溶解,没有其他现象,故答案为:CO32-

(3)滴加石蕊,紫色石蕊试液变蓝色,说明溶液显碱性,焰色反应反应,火焰呈现黄色,说明溶液中存在钠离子,如果存在碳酸根离子会生成碳酸铜沉淀,加盐酸后沉淀溶解还会产生气体,说明该物质不是碳酸钠而是氢氧化钠,故答案为:氢氧化钠(NaOH)

(4)铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸根离子(AlO2-)的盐和氢气,盐中还需存在金属离子,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2

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