Question

20．李小強(qiáng)在購買氫氣球時(shí)，看到攤主正在把廢舊鋁鍋碎片投入盛有某種液體的鐵制容器中，蓋上容器蓋子后，氫氣就從導(dǎo)管口出來．
李小強(qiáng)根據(jù)初中學(xué)過的科學(xué)知識，認(rèn)為鐵制容器中的液體肯定不是稀硫酸或鹽酸．這種液體到底是什么？第二天李小強(qiáng)請教老師，老師沒有直接告訴答案，而是在實(shí)驗(yàn)室配制了一種液體后，對李小強(qiáng)說：鐵制容器中裝的就是這種液體，它是一種常見化合物的溶液．還提供了相關(guān)信息，請小明自己動手探究．
提供的信息：許多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色．如：鉀--紫色；鈉--黃色；鋇--黃綠色；鈣--磚紅色．下表是小明的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象記錄：

序號	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	觀察溶液	無色液體
②	取少量該溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液	紫色石蕊試液變藍(lán)色
③	另取少量溶液在酒精燈火焰上灼燒	火焰呈現(xiàn)黃色
④	取少量該溶液于試管中，先滴加硫酸銅溶液，再滴加稀鹽酸	先有藍(lán)色沉淀生成，加入稀鹽酸后沉淀消失，無其它明顯現(xiàn)象

回顧與解釋：
（1）李小強(qiáng)認(rèn)為鐵制容器中的液體肯定不是稀硫酸或鹽酸．理由是（用任意一個(gè)可能發(fā)生的化學(xué)方程式表示）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）在步驟④中，李小強(qiáng)加入稀鹽酸的目的是防止CO₃^2-的干擾（填寫離子符號），證據(jù)是滴加鹽酸無其他明顯現(xiàn)象．
（3）李小強(qiáng)想進(jìn)一步了解鋁和這種溶液反應(yīng)的原理，再次請教科學(xué)老師，老師啟發(fā)李小強(qiáng)說：鋁和這種溶質(zhì)以及水發(fā)生反應(yīng)，生成含有偏鋁酸根離子（AlO₂^-）的鹽和氫氣兩種物質(zhì)．請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵在金屬活動順序表中的位置進(jìn)行分析；
（2）如果存在碳酸鈉，①②③中的現(xiàn)象也是滿足的，碳酸根離子會和銅生成沉淀，加入鹽酸后，沉淀溶解，會產(chǎn)生氣體；
（3）滴加石蕊，紫色石蕊試液變藍(lán)色，說明溶液顯堿性，焰色反應(yīng)反應(yīng)，火焰呈現(xiàn)黃色，說明溶液中存在鈉離子，如果存在碳酸根離子會生成碳酸銅沉淀，加鹽酸后沉淀溶解還會產(chǎn)生氣體，確定溶液的組成，然后根據(jù)題中信息鋁和氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣書寫化學(xué)方程式．

解答 解：（1）鐵在金屬活動順序表中位于氫之前，可以將酸中的氫置換出來，鐵要和稀硫酸或鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）如果存在碳酸根離子，加入硫酸銅后，碳酸根離子會和銅離子生成沉淀，加入鹽酸后，沉淀溶解，會產(chǎn)生氣體，而該題除了沉淀溶解，沒有其他現(xiàn)象，故答案為：CO₃^2-
（3）滴加石蕊，紫色石蕊試液變藍(lán)色，說明溶液顯堿性，焰色反應(yīng)反應(yīng)，火焰呈現(xiàn)黃色，說明溶液中存在鈉離子，如果存在碳酸根離子會生成碳酸銅沉淀，加鹽酸后沉淀溶解還會產(chǎn)生氣體，說明該物質(zhì)不是碳酸鈉而是氫氧化鈉，氫氧化鈉和鋁及水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑；
故答案為：
（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）CO₃^2-；滴加鹽酸無其他明顯現(xiàn)象；
（3）2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+H₂↑．

點(diǎn)評 本題主要考查了常見的離子的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象，以及對題中所給知識的整合能力．