Question

【題目】中學化學學習小組對日常生活中不可缺少的調味品M進行探究。已知C可在D中燃燒發出蒼白色火焰。M與其他物質間的轉化關系如圖所示（部分產物已略去）

（1）寫出用惰性電極電解M溶液的離子方程式：______________________。寫出F的電子式：__________________________。

（2）若A是地売中含量最多的金屬元素，將A的氯化物溶液0.2mol/L和氫氧化鈉溶液等體積混合，得到的沉淀物中A元素與溶液中A元素的質量相等，則氫氧化鈉溶液的物質的量濃度可能為____________。

（3）若A是CO2氣體，A與B溶液反應后所得的溶液再與鹽酸反應，放出氣體的物質的量與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示，則A與B溶液反應后溶液中的溶質為______（填化學式）。

（4）若A是一種正鹽，A能分別與B、F溶液反應生成無色且具有刺激性氣味的氣體，則A的化學式為_____________。

（5）若A是一種不穩定的鹽，A溶液與B溶液混合將產生白色絮狀沉淀且瞬間變為灰綠色，最后變成紅褐色的E，向G溶液中加入KSCN溶液后顯紅色，則由A轉化成E的離子方程式是________________________________。

（6）若A是一種溶液，只可能有H+、NH4+、Mg2＋、Fe3＋、Al3+、SO42—、CO32—中的某些離子，當向該溶液中加入B溶液時發現生成沉淀的物質的量隨B溶液的體積發生如圖所示變化，由此可知，該溶液中肯定含有的離子及其濃度之比為____________。

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中燃燒發出蒼白色火焰，為氫氣與氯氣反應生成HCl，可推知C為H2、D為Cl2、F為HCl，M是日常生活中不可缺少的調味品，由轉化關系可知，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，用惰性電極電解M溶液的離子方程式為：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；F為HCl，分子中H原子與Cl原子之間形成1對共用電子對，其電子式為：；

（2）若A是地殼中含量最多的金屬元素則為鋁元素，設NaOH的濃度分別為c，相同體積為VL；若NaOH不足，溶液中的鋁為AlCl3，生成氫氧化鋁白色沉淀發生反應：Al3++3OH-═Al(OH)3↓，設反應掉的鋁離子物質的量為0.2mol/L ×VL×0.5=0.1Vmol，得到的沉淀物中鋁元素的質量和溶液中鋁元素的質量相等，即0.1Vmol，消耗氫氧化鈉3×0.1Vmol=0.3Vmol，濃度為0.3mol/L；若NaOH過量，生成NaAlO2，此時參加反應的AlCl3的物質的量是0.2mol/L ×VL=0.2Vmol，NaOH是0.6Vmol，生成0.2Vmol的Al(OH)3，

又因為得到的沉淀物中鋁元素的質量和溶液中鋁元素的質量相等，則說明第一步反應完后，生成的Al(OH)3有一半0.1Vmol發生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，所以可求得NaOH的物質的量為：0.6Vmol +0.1Vmol =0.7Vmol，濃度為0.7mol/L；

（3）若A是CO2氣體，CO2與NaOH溶液能夠反應生成碳酸鈉或碳酸氫鈉或兩者的混合物，也有可能氫氧化鈉過量，根據反應后所得的溶液再與鹽酸反應產生氣體的圖2所示可知，鹽酸體積為0.1L時沒有氣體，而用了0.2L的鹽酸產生氣體，碳酸鈉溶液生成碳酸氫鈉的用掉的鹽酸與碳酸氫鈉產生二氧化碳用的掉的鹽酸相等，由此判斷反應后溶液中的溶質為Na2CO3和NaHCO3；

（4）若A是一種正鹽，A能分別與B（NaOH）、F（HCl）溶液反應生成無色且具有刺激性氣味的氣體，無色且有刺激性氣味的氣體分別為氨氣和二氧化硫，則A的化學式為(NH4)2SO3；（5）若A是一種不穩定的鹽，A溶液與B溶液混合將產生白色絮狀沉淀且瞬間變為灰綠色，最后變成紅褐色的E，可推知A中含有Fe2+，E為Fe(OH)3，G為FeCl3，則由A轉化成E的離子方程式是：4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH﹣=2Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（6）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產生，則一定有H+，一定沒有CO32-，后來有沉淀產生且最后消失，則一定沒有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中間段沉淀的質量不變，應為NH4++OH-＝NH3·H2O的反應，則含有NH4+，由電荷守恒可知一定含有SO42-，發生反應H++OH-＝H2O，氫離子消耗NaOH溶液的體積為1體積，發生反應Al3++3OH-＝Al（OH）3↓，鋁離子消耗NaOH溶液的體積為3體積，發生反應NH4++OH-＝NH3·H2O，NH4+消耗氫氧化鈉為2體積，則n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）＝1：1：2，由電荷守恒可知，n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）＝1：1：2：3。