Question

A、B、C、D都是中学化学常见的物质，其中A、B、C均含有同一种元素．在一定条件下相互转化的关系知图所示．


请回答下列问题：
（1）若D为用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液没有得到B的盐，则B的化学式可能为

FeCl₃或Fe（NO₃）₃

．（写出一种即可）
（2）若通常情况下A、B、C、D都是气体，且B和D为空气的主要成分，则A的电子式为

，B的结构式为

N≡N

．
（3）若D为氯碱工业的重要产品，反应（Ⅲ）的离子方程式为

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

．
（4）若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂．
①25℃时，pH均为10的A、B两溶液中，由水电离出的氢氧根离子浓度之比为

10^-6：1或1：10⁶

②25℃时，0.1mol?L^-1的A、B、C三种溶液，分别用水稀释不同的倍数后，溶液的pH相同，则稀释后溶液的物质的量浓度最大的是

NaHCO₃

溶液（填溶质的化学式）．
③将等物质的量的B和C溶于水形成混合溶液，溶液中各种离子浓度由大到小顺序为

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．

Answer 1

分析：（1）若D为用量最大、用途最广的金属单质为Fe，加热蒸干B的溶液没有得到B的盐，说明该盐对应的酸为挥发性酸，则B的化学式可能为FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D为空气的主要成分，则为N₂和O₂，根据A→B→C的反应中都有D参加反应，则D应为O₂，B为N₂，转化关系为：
   NH₃

O2

N₂

O2

→NO，则A为 NH₃，以此书写电子式和结构式；
（3）若D为氯碱工业的重要产品，应为NaOH，能与NaOH连续反应的物质反应的转化关系为Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，则反应（Ⅲ）的离子方程式为
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）①若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂，则C为NaHCO₃，A、B、C的转化关系为
NaOH

CO2

Na₂CO₃

CO2

NaHCO₃，25℃时，pH均为10的NaOH、Na₂CO₃两溶液中，由水电离出的氢氧根离子浓度分别为：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，以此计算离子浓度关系；
②因为NaOH是强碱，在溶液中完全电离，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性，
Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，以此判断水解程度大小；
③将等物质的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-离子水解生成HCO₃^-离子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈碱性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），以此判断离子浓度大小．

解答：解：（1）若D为用量最大、用途最广的金属单质为Fe，加热蒸干B的溶液没有得到B的盐，说明该盐对应的酸为挥发性酸，则B的化学式可能为FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃，转化关系分别为：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂，HNO₃

Fe

Fe（NO₃）₃

Fe

Fe（NO₃）₂，故答案为：FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D为空气的主要成分，则为N₂和O₂，根据A→B→C的反应中都有D参加反应，则D应为O₂，B为N₂，转化关系为：
   NH₃

O2

N₂

O2

→NO，则A为 NH₃，电子式为，B为N₂，结构式为N≡N，故答案为：；N≡N；
（3）若D为氯碱工业的重要产品，应为NaOH，能与NaOH连续反应的物质反应的转化关系为Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，则反应（Ⅲ）的离子方程式为
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，故答案为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓； 
（4）①若A、B、C的溶液均显碱性，C为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可作为医疗上治疗胃酸过多症的药剂，则C为NaHCO₃，A、B、C的转化关系为NaOH

CO2

Na₂CO₃

CO2

NaHCO₃，25℃时，pH均为10的NaOH、Na₂CO₃两溶液中，由水电离出的氢氧根离子浓度分别为：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，所以由水电离出的氢氧根离子浓度之比为10^-6：1或1：10⁶，故答案为：10^-6：1或1：10⁶；
②因为NaOH是强碱，在溶液中完全电离，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性，Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，当PH相同时，NaOH浓度最小，NaHCO₃浓度最大，故答案为：NaHCO₃；
③将等物质的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-离子水解生成HCO₃^-离子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈碱性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），所以顺序为：c（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

点评：本题考查较为综合，涉及元素化合物的推断、浓度的计算和离子浓度的大小比较等问题，题目具有一定难度，做题时注意把握推断的思路和盐类的水解规律．