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 + Cu 2+ Al 3+ |
阴离子 | OH - |
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验:
① 溶于水后, D 为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
② 进行焰色反应, A 、 E 为黄色, B 、 C 为紫色 ( 透过蓝色钴玻璃 ) ;
③ 在各溶液中加入稀硝酸酸化的硝酸钡溶液, A 中放出无色气体, C 、 D 中产生白色沉淀;
④ 将 B 、 D 两溶液混合,未见明显现象;
⑤ 将 E 溶液滴入到 C 溶液中先出现白色沉淀,继续滴加,沉淀逐渐溶解。
根据上述实验填空:
(1) 写出 B 、 D 的化学式: B ___________ 、 D ___________ ;
(2) 写出 C 在水中的电离方程式: ___________ ;
(3) 写出 ⑤ 中反应过程的离子方程式 ___________ 、 ___________ ;
(4) 向 A 溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为 ___________ 。
KNO 3 CuSO 4 KAl(SO 4 ) 2 = K + +Al 3+ + 2 Al 3+ +3OH - = Al(OH) 3 ↓ Al(OH) 3 + OH - = +2H 2 O Ca 2+ +2OH - +2 = CaCO 3 ↓+2H 2 O+
【分析】
根据提供的离子, ①溶于水后, D 为蓝色溶液,其他均为无色溶液,则 D 为含有铜离子的溶液; ②进行焰色反应, A 、 E 为黄色,溶液中含有钠离子, B 、 C 为紫色 ( 透过蓝色钴玻璃 ) ,溶液中含有钾离子; ③在各溶液中加入稀硝酸酸化的硝酸钡溶液, A 中放出无色气体,则 A 为碳酸氢钠; C 、 D 中产生白色沉淀,溶液中含有硫酸根离子, D 为硫酸铜; ④将 B 、 D 两溶液混合,未见明显现象,则 B 为硝酸钾; ⑤将 E 溶液滴入到 C 溶液中先出现白色沉淀,继续滴加,沉淀逐渐溶解,则 E 为 NaOH ,则 C 溶液中还含有铝离子,则 C 为硫酸铝钾。
【详解】
(1) 分析可知, B 为硝酸钾, D 为硫酸铜,化学式分别为 KNO 3 、 CuSO 4 ;
(2)C 为硫酸铝钾,在水中电离生成钾离子、铝离子和硫酸根离子,电离方程式为 KAl(SO 4 ) 2 = K + +Al 3+ + 2 ;
(3) ⑤中铝离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子,反应过程的离子方程式为 Al 3+ +3OH - = Al(OH) 3 ↓ 、 Al(OH) 3 + OH - = +2H 2 O ;
(4)A 为碳酸氢钠,加入少量澄清石灰水,生成碳酸钙沉淀和碳酸根离子,离子方程式为 Ca 2+ +2OH - +2 = CaCO 3 ↓+2H 2 O+ 。
离子 | 检验试剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
K+ | 焰色反应 | ①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色。 | 浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色) | —— |
Na+ | 焰色反应 | 火焰分别呈黄色 | ||
NH4+ | NaOH溶液(浓) | 向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热 | 生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 | NH4++OH-=NH3↑+H2O |
Al3+ | 加NaOH溶液 | 向未知溶液中加入NaOH溶液 | 加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀,该沉淀溶于过量NaOH溶液中 |
Al3++3OH-=Al(OH)3↓ |
Cu2+ | 浓氨水 | 向未知溶液中加入浓氨水 | 加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀,该沉淀溶于过量浓氨水中,溶液呈深蓝色 |
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O |
Ag+ | ①稀盐酸或可溶性盐酸盐②稀HNO3③氨水 | 向未知溶液中加入稀盐酸再加入稀HNO3向过滤出的沉淀中加氨水 | 生成白色沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+ | Ag++Cl-=AgCl↓ |
Ba2+ | 稀H2SO4或可溶性酸盐溶液 | 向未知溶液中加入稀H2SO4再加入稀HNO3 | 产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀HNO3 | Ba2++SO42-=BaSO4↓ |
Fe3+ | KSCN溶液 | 向未知溶液中加入KSCN溶液或加NaOH溶液或加苯酚 | 变为血红色溶液 | Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
加NaOH溶液 | 产生红褐色沉淀 | Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ | ||
加苯酚 | 溶液显紫色 | Fe3++6C6H6OH→[Fe(C6H5O)]3-+6H+ | ||
Fe2+ | ①加NaOH溶液 | 向未知溶液中加入NaOH溶液并露置在空气中 | 开始时生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。 | Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 |
②KMnO4 (H+)溶液 | 向未知溶液中加入KMnO4(H+)溶液 | KMnO4(H+)紫色褪去 | MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O | |
③K3[Fe(CN)6] | 向未知溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液 | 出现蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀 | 3Fe2++2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ | |
④KSCN溶液,新制的氯水 | 加入KSCN溶液,新制的氯水 | 加入KSCN溶液不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。 | 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
离子 | 检验试剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
CO32- | ①BaCl2溶液、稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出无色无味气体 | Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O |
②稀盐酸、Ca(OH)2溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液 | 加入稀盐酸后放出无色无味气体,通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊 | CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O | |
SO42- | BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 | Ba2++SO42-=BaSO4↓ |
SO32- | ①BaCl2溶液、稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出刺激性气味的气体 | SO32-+2H+=H2O+SO2↑ |
②稀盐酸、品红溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色 | SO32-+2H+=H2O+SO2↑ | |
Cl- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 | Ag++Cl-=AgCl↓ |
Br- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀 | Ag++Br-=AgBr↓ | |
I- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 | Ag++I-=AgI↓ |
②新制氯水,淀粉溶液 | 向未知溶液中加入新制氯水,再加入淀粉溶液 | 滴入新制Cl2,振荡后再滴入淀粉溶液,变蓝 | Ag++I-=AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝 |
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