Question

A、B、C、X是中学化学常见物质，转化关系如图所示．请针对以下不同情况回答问题：
（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色沉淀．
①A、B、C中所含的金属元素为（写名称）

铝

；A、C在水溶液中反应的离子方程式是

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O═4 Al（OH）₃↓

．
②等质量的该金属元素单质分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，生成氢气的体积之比（同温同压）是

1：1

，消耗盐酸、氢氧化钠物质的量之比是

3：1

．
（2）若A为具有防火、阻燃性物质的稀溶液，X是具有漂白性的无色气体，A转化为B的同时还得到另一种带负电荷的胶体，则B是

Na₂SO₃

，A转化为C的离子方程式是

SiO₃^2-+2SO₂+2H₂O═H₂SiO₃（胶体）+2HSO₃^-

．X可使溴水褪色，其反应的离子方程式是

Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

（3）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性，x是一种温室气体，且A是一种常见强碱．
①工业上生产C的化学反应方程式是

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl

．
②工业上由C得到B的化学反应方程式为

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

．
③自然界中由B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体W．取一定量W溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L．若取相同质量的W加热至恒重，剩余固体的质量为

2.65g

．

Answer 1

分析：（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为 Al（OH）₃，C含有偏铝酸根，x为NaOH；
（2）X是具有漂白性的无色气体，则X是SO₂，若A为具有防火、阻燃性物质的稀溶液，则A是Na₂SiO₃，硅酸钠和二氧化硫、水反应生成生成亚硫酸钠和硅酸，硅酸胶体能吸附带负电荷的离子，注意硅酸胶粒带负电，所以B是Na₂SO₃，Na₂SO₃和SO₂、水反应生成NaHSO₃，所以C是NaHSO₃；
（3）A、B、C的焰色反应均呈黄色，说明都含有钠元素，水溶液均为碱性，x是一种温室气体，则x是CO₂，且A是一种常见强碱且含有钠元素，则A是NaOH，NaOH和少量CO₂反应生成Na₂CO₃，所以B是Na₂CO₃，NaOH和过量二氧化碳反应生成NaHCO₃，则C是NaHCO₃．

解答：解：（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为 Al（OH）₃，C含有偏铝酸根，x为NaOH，
①通过以上分析知，A、B、C中所含的金属元素为铝，A中含有铝离子，C中含有偏铝酸根离子，二者反应生成氢氧化铝程度，离子反应方程式为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O═4 Al（OH）₃↓，
故答案为：铝；Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O═4 Al（OH）₃↓；                
②等质量的铝和盐酸、氢氧化钠溶液反应方程式分别为：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑、2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，铝的质量相等，则生成氢气的体积在相同条件下相等；
根据方程式知，等质量的铝需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为6：2=3：1，
故答案为：1：1；3：1；  
（2）X是具有漂白性的无色气体，则X是SO₂，若A为具有防火、阻燃性物质的稀溶液，则A是Na₂SiO₃，硅酸钠和二氧化硫、水反应生成生成亚硫酸钠和硅酸，硅酸胶体能吸附带负电荷的离子，注意硅酸胶粒带负电，所以B是Na₂SO₃，Na₂SO₃和SO₂、水反应生成NaHSO₃，所以C是NaHSO₃；
通过以上分析知，B是Na₂SO₃，硅酸钠和过量二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠和硅酸，离子反应方程式为：
 SiO₃^2-+2SO₂+2H₂O═H₂SiO₃（胶体）+2HSO₃^-，二氧化硫具有还原性，溴具有强氧化性，在水溶液里，溴能将二氧化硫氧化生成硫酸，离子反应方程式为Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案为：Na₂SO₃；SiO₃^2-+2SO₂+2H₂O═H₂SiO₃（胶体）+2HSO₃^-；Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）A、B、C的焰色反应均呈黄色，说明都含有钠元素，水溶液均为碱性，x是一种温室气体，则x是CO₂，且A是一种常见强碱且含有钠元素，则A是NaOH，NaOH和少量CO₂反应生成Na₂CO₃，所以B是Na₂CO₃，NaOH和过量二氧化碳反应生成NaHCO₃，则C是NaHCO₃，
①C是碳酸氢钠，工业上用氨碱法制取碳酸氢钠，反应方程式为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；                        
②工业上用加热碳酸氢钠的方法制取碳酸钠，在加热条件下，碳酸氢钠分解生成碳酸钠和水二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
故答案为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
③自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体．取一定量该固体溶于水配成100mL溶液，测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5mol/L，即钠离子浓度为0.5mol/L．取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体为碳酸钠，根据钠离子守恒可知，m（Na₂CO₃）=

1

2

×0.1L×0.5mol/L×106g/mol=2.65g，
故答案为：2.65g．

点评：本题考查了铝、硫、钠元素化合物的推断，涉及离子方程式的书写、物质的工业制取等知识点，明确物质的性质是解本题关键，（3）③结合原子守恒来进行计算，二氧化硫能使溴水褪色是利用了二氧化硫的还原性而不是漂白性，为易错点．