Question

小明在購買氫氣球時，看到攤主把廢鋁鍋碎片投入盛有某種溶液的鐵質容器中，蓋上容器蓋子后，氫氣就從導管口出來．小明根據(jù)初中學過的科學知識，認為鐵制容器中的溶液肯定不是稀硫酸或鹽酸．這種溶液到底是什么？小明進行探究．
【查閱資料】許多金屬或它們的化合物在灼燒時都會呈現(xiàn)特殊的顏色．
如：鉀-紫色；鈉-黃色；鋇-黃綠色；鈣-磚紅色．
【實驗】如表是小蘑菇呢的實驗步驟和現(xiàn)象記錄：

序號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①	觀察溶液	無色液體
②	取少量該溶液于試管中，滴加紫色石蕊溶液	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(xiàn)黃色
④	取少量該溶液于試管中，先滴加   溶液，再滴加	現(xiàn)有藍色沉淀生成，加入稀鹽酸后沉淀消失，無其它明顯現(xiàn)象．

回顧與解釋：（1）小明認為鐵制同種?容器中的溶液肯定不是稀硫酸或鹽酸．理由是

 

．
（2）在步驟④中，小明加入稀鹽酸目的是防止

 

的干擾（寫出離子符號）．
（3）小明通過實驗，可得出該溶液中的溶質是

 

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（4）小明想進一步了解鋁和這種溶液反應的原理，請教化學老師，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．請寫出該反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,金屬的化學性質,酸的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)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(xiàn)象也是滿足的，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，
（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(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生氣體，確定溶液的組成，
（4）根據(jù)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：實驗：有藍色沉淀生成，說明加入的是銅鹽溶液，可以是硫酸銅溶液，沉淀溶解，說明加入的是酸，可以是稀鹽酸，故填：硫酸銅，稀鹽酸；
（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：鐵要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(xiàn)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(xiàn)黃色，說明溶液中存在鈉離子，產生藍色沉淀，說明加入是硫酸銅溶液，沉淀消失，且無其他現(xiàn)象，說明加入的是酸，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：本題考查的是常見的物質的成分的推斷，可以依據(jù)題干提供的信息結合物質的性質進行．