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- NO3- OH- |
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、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,只有A中放出无色气体,只有C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
(1)根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B ____,D 。
(2)将含lmol A的溶液与含l mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物化学式为__ _。
(3)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理____ ___。
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为_ ___。
(5)向20mL 2mol/L C溶液中加入30mL E溶液,充分反应后得到0.78g沉淀,则E溶液的物质的量浓度可能是 moI/L。
(12分,每空2分)(1)KNO3 CuSO4 (2)Na2CO3
(3)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体) +3H+
(4)2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32- (5) 1或5
(1)D为蓝色溶液,说明D中含有铜离子。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。说明E是强碱,C中含有铝离子;进行焰色反应,仅有B、C为紫色,说明B、C中含有钾离子;根据实验④可知,A中含有HCO3-,C、D中含有SO42-,所以A是碳酸氢钠,C是硫酸铝钾,D是硫酸铜,E是氢氧化钠;将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,所以B是硝酸钾。
(2)碳酸氢钠和氢氧化钠反应的方程式是HCO3- + OH- = CO32- +H2O,所以该化合物的化学式是碳酸钠。
(3)硫酸铝钾溶于水电离出的铝离子,水解生成氢氧化铝胶体,钠吸附水中的悬浮物,从而净水,方程式是Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(4)石灰水不足时,生产物时碳酸钙、碳酸钠和水,所以方程式是2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+CO32-+2H2O.
(5)氢氧化铝是两性氢氧化物,能和氢氧化钠反应,所以该反应的方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
(6)20mL 2.0mol/LC溶液中铝离子的物质的量是0.04mol,所以最多可以生成0.04mol氢氧化铝沉淀,质量是3.12g。但实际中生成0.78g沉淀,物质的量是0.01mol,说明铝离子没有完全转化沉淀。因此如果氢氧化钠不足,则需要0.03mol氢氧化钠,则氢氧化钠溶液的浓度是0.03mol÷0.03L=1.0mol/L;如果氢氧化钠过量,有偏铝酸钠生成,则需要氢氧化钠是0.04mol×3+0.03mol=0.15mol,因此氢氧化钠溶液的浓度是0.15mol÷0.03L=5.0mol/L。