Question

15．某银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B；将A在空气中露置，最后变成白色固体C；将A投入水中生成D和气体；E是地壳中含量最多的金属元素的单质．回答下列问题：
（1）B的化学式是Na₂O₂；C的名称是碳酸钠．写出E与D溶液反应的化学方程式2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑．
（2）将1molA和1molE的混合物投入足量水中，产生气体在标准状况下的体积为44.8L．
（3）把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H⁺和SO₄^2-的物质的量浓度之比是1：4．

Answer 1

分析 由银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B，则B为Na₂O₂，A为Na；由将A在空气中露置，最后变成白色固体C，则C为Na₂CO₃，由A投入水中都生成D，D为NaOH；E是地壳中含量最多的金属元素的单质，应为Al，以此来解答．

解答 解：由银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B，则B为Na₂O₂，A为Na；由将A在空气中露置，最后变成白色固体C，则C为Na₂CO₃，由A投入水中都生成D，D为NaOH；E是地壳中含量最多的金属元素的单质，应为Al，
（1）由以上分析可知，B为Na₂O₂，C为碳酸钠，E与D溶液反应的化学方程式为2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：Na₂O₂；碳酸钠；2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）首先1molNa与水反应，则：
 2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
1mol     1mol   0.5mol 
然后发生反应2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，由方程式可知1molAl消耗1molNaOH，故Al与NaOH恰好完全反应，生成氢气为1mol×$\frac{3}{2}$=1.5mol，
故生成氢气的总体积为（0.5mol+1.5mol）×22.4L/mol=44.8L，
故答案为：44.8L；
（3）最后残留固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄导致固体增重等于反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量，
假定反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量为56g，其物质的量为1mol，由方程式可知n（H₂SO₄）=n（Fe）=1mol，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ 固体增重△m
    1mol             64g-56g=8g
  n（CuSO₄）              56g
故n（CuSO₄）=$\frac{56g}{8g}$×1mol=7mol，
故原溶液中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=1mol×2：（1mol+7mol）=1：4，
故答案为：1：4．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握钠及其化合物的性质、发生的反应及现象为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意B为推断的突破口，题目难度不大．