Question

A是一種無色透明的晶體，進行如下實驗：
①取少量A晶體做焰色反應實驗，透過藍色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色．
②取少量A晶體溶于水可以得到無色的溶液，該溶液使石蕊試液變紅．
③取少量A的溶液加過量氨水，有白色沉淀B生成．
④過濾除去③中的B后，在濾液中滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀C生成，C不溶于稀硝酸．
⑤取少量B滴加氫氧化鈉溶液，得無色溶液D．
⑥取少量B滴加鹽酸，得無色溶液E．
⑦將47.4g A晶體在120℃下加熱脫水，剩余物的質量為25.8g．
根據(jù)上述實驗現(xiàn)象和結果回答下列問題：
（1）確定A、B、D、E，寫出它們的化學式．
A

KAl（SO₄）₂?12H₂O

 B

Al（OH）₃

 D

NaAlO₂

  E

AlCl₃

（2）寫出下列實驗步驟中的離子反應：
⑤

Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O

；⑥

Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O

．

Answer 1

分析：①依據(jù)現(xiàn)象判斷含鉀元素；
②說明溶液呈酸性；
③說明白色沉淀不溶于氨水，A中含有金屬陽離子；
④現(xiàn)象說明含有硫酸根離子；
⑤說明白色沉淀溶于氫氧化鈉，說明B沉淀是氫氧化鋁；溶解后生成偏鋁酸鈉；
⑥白色沉淀B溶于鹽酸，進一步證明B是兩性氫氧化物為氫氧化鋁；
⑦陽極質量計算失水質量分析計算晶體中的結晶水；

解答：解：①取少量A晶體做焰色反應實驗，透過藍色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色．證明A中含鉀元素；
②取少量A晶體溶于水可以得到無色的溶液，該溶液使石蕊試液變紅．說明溶液呈酸性；
③取少量A的溶液加過量氨水，有白色沉淀B生成．說明生成金屬的氫氧化物沉淀不溶于氨水；
④過濾除去③中的B后，在濾液中滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀C生成，C不溶于稀硝酸．證明A中含有硫酸根離子；
⑤取少量B滴加氫氧化鈉溶液，得無色溶液D．結合⑤⑥分析氫氧化物溶于強酸強堿，證明B是兩性氫氧化物，判斷為Al（OH）₃，滴加氫氧化鈉溶液，得無色溶液D為NaAlO₂；
⑥取少量B滴加鹽酸，得無色溶液E．氫氧化鋁溶于鹽酸生成氯化鋁溶液，E為AlCl₃；
⑦將47.4g A晶體在120℃下加熱脫水，剩余物的質量為25.8g．可知失去結晶水的質量47.4g-25.8g=21.6g，結合上述判斷可知A中含鉀元素鋁元素，硫酸根離子，依據(jù)化合價代數(shù)和為0，得到化學式為KAl（SO₄）₂，質量為25.8g，物質的量=

25.8g

258g/mol

=0.1mol；結晶水物質的量=

21.6g

18g/mol

=1.2mol，推斷得到A的化學式為：KAl（SO₄）₂?12H₂O
故答案為：（1）KAl（SO₄）₂?12H₂O；Al（OH）₃；NaAlO₂ ； AlCl₃；
（2）⑤是氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液中，反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；⑥是氫氧化鋁溶于鹽酸溶液中，反應的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；

點評：本題考查了物質推斷的方法，離子方程式的書寫，鹽類水解應用，鹽酸焰色反應的應用，主要考查實驗現(xiàn)象的應用判斷離子存在，氫氧化鋁的兩性應用，定律計算物質化學式的確定，題目難度中等．