Question

【题目】中学化学学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质间的转化关系如图所示（部分产物已略去）

（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式：______________________。写出F的电子式：__________________________。

（2）若A是地売中含量最多的金属元素，将A的氯化物溶液0.2mol/L和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中A元素与溶液中A元素的质量相等，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度可能为____________。

（3）若A是CO2气体，A与B溶液反应后所得的溶液再与盐酸反应，放出气体的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示，则A与B溶液反应后溶液中的溶质为______（填化学式）。

（4）若A是一种正盐，A能分别与B、F溶液反应生成无色且具有刺激性气味的气体，则A的化学式为_____________。

（5）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，向G溶液中加入KSCN溶液后显红色，则由A转化成E的离子方程式是________________________________。

（6）若A是一种溶液，只可能有H+、NH4+、Mg2＋、Fe3＋、Al3+、SO42—、CO32—中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生如图所示变化，由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为____________。

Answer 1

【答案】2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑0.3mol/L 0.7mol/LNaHCO3 Na2CO3(NH4)2SO34Fe2++8OH﹣+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓c（H+）：c（Al3+）：c（NH4+）：c（SO42﹣）=1：1：2：3

【解析】

（1）C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH，用惰性电极电解M溶液的离子方程式为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；F为HCl，分子中H原子与Cl原子之间形成1对共用电子对，其电子式为：；

（2）若A是地壳中含量最多的金属元素则为铝元素，设NaOH的浓度分别为c，相同体积为VL；若NaOH不足，溶液中的铝为AlCl3，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al3++3OH-═Al(OH)3↓，设反应掉的铝离子物质的量为0.2mol/L ×VL×0.5=0.1Vmol，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，即0.1Vmol，消耗氢氧化钠3×0.1Vmol=0.3Vmol，浓度为0.3mol/L；若NaOH过量，生成NaAlO2，此时参加反应的AlCl3的物质的量是0.2mol/L ×VL=0.2Vmol，NaOH是0.6Vmol，生成0.2Vmol的Al(OH)3，

又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al(OH)3有一半0.1Vmol发生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，所以可求得NaOH的物质的量为：0.6Vmol +0.1Vmol =0.7Vmol，浓度为0.7mol/L；

（3）若A是CO2气体，CO2与NaOH溶液能够反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或两者的混合物，也有可能氢氧化钠过量，根据反应后所得的溶液再与盐酸反应产生气体的图2所示可知，盐酸体积为0.1L时没有气体，而用了0.2L的盐酸产生气体，碳酸钠溶液生成碳酸氢钠的用掉的盐酸与碳酸氢钠产生二氧化碳用的掉的盐酸相等，由此判断反应后溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3；

（4）若A是一种正盐，A能分别与B（NaOH）、F（HCl）溶液反应生成无色且具有刺激性气味的气体，无色且有刺激性气味的气体分别为氨气和二氧化硫，则A的化学式为(NH4)2SO3；（5）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，可推知A中含有Fe2+，E为Fe(OH)3，G为FeCl3，则由A转化成E的离子方程式是：4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH﹣=2Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-＝NH3·H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-＝H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3++3OH-＝Al（OH）3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4++OH-＝NH3·H2O，NH4+消耗氢氧化钠为2体积，则n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）＝1：1：2，由电荷守恒可知，n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）＝1：1：2：3。