Question

3．小明在購買氫氣球時，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，氫氣就從導管口出來．小明根據初中學過的科學知識，認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？第二天小明請教老師，老師沒有直接告訴答案，而是在實驗室配制了一種液體后，對小明說：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都會使火焰呈現特殊的顏色．如：鉀--紫色；鈉--黃色；鋇--黃綠色；鈣--磚紅色．
下表是小明的實驗步驟和現象記錄：

序號	實驗步驟	實驗現象
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	紫色石蕊試液變藍色
③	另取少量溶液在酒精燈火焰上灼燒	火焰呈現黃色
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．	先有藍色沉淀生成，加入稀鹽酸后沉淀消失，無其它明顯現象．

回顧與解釋：
（1）小明認為鐵制容器中的液體肯定不是稀硫酸或鹽酸．理由是鐵能和稀硫酸或鹽酸反應．
（2）在步驟④中，小明加入稀鹽酸的目的是防止CO₃^2- 的干擾（填寫離子符號）．
（3）小明通過實驗，可得出該溶液中的溶質是氫氧化鈉（NaOH）．
（4）小明想進一步了解鋁和這種溶液反應的原理，再次請教科學老師，老師啟發(fā)小明說：鋁和這種溶質以及水發(fā)生反應，生成含有偏鋁酸根離子（AlO₂^-）的鹽和氫氣兩種物質．請你嘗試寫出該反應的化學方程式：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據鐵在金屬活動順序表中的位置進行分析，
（2）如果存在碳酸鈉，①②③中的現象也是滿足的，碳酸根離子會和銅生成沉淀，加入鹽酸后，沉淀溶解，會產生氣體，
（3）滴加石蕊，紫色石蕊試液變藍色，說明溶液顯堿性，焰色反應反應，火焰呈現黃色，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生氣體，確定溶液的組成，
（4）根據題中給出的反應物、生成物，結合質量守恒定律進行書寫方程式．

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，故答案為：鐵能和稀硫酸或鹽酸反應；
（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，會產生氣體，而該題除了沉淀溶解，沒有其他現象，故答案為：CO₃^2-；
（3）滴加石蕊，紫色石蕊試液變藍色，說明溶液顯堿性，焰色反應反應，火焰呈現黃色，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生氣體，說明該物質不是碳酸鈉而是氫氧化鈉，故答案為：氫氧化鈉（NaOH）；
（4）鋁和氫氧化鈉反應生成了偏鋁酸根離子（AlO₂^-）的鹽和氫氣，鹽中還需存在金屬離子，故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 本題主要考查了常見的離子的檢驗方法及現象，以及對題中所給知識的整合能力．