Question

1．學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)可以指導(dǎo)生活實(shí)踐，某課外學(xué)習(xí)小組對(duì)日常生活中不可缺少的調(diào)味品M進(jìn)行探究．已知C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰．M與其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示（部分產(chǎn)物已略去）：

（1）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液與F溶液反應(yīng)可以制備一種膠體，則E溶液
的 俗稱是水玻璃
（2）若A是CO₂氣體，A與B溶液能夠反應(yīng)，反應(yīng)后所得的溶液再與鹽酸反應(yīng)，如圖2所示，則A與B溶液反應(yīng)
后溶液中的溶質(zhì)化學(xué)式為NaHCO₃、Na₂CO₃．
（3）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且A與B溶液能夠反應(yīng)，則將過量的F加入E溶液中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O．
（4）若A是一種溶液，只可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些離子，當(dāng)向該溶液中加入B溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如圖3所示，由此可知該溶液中肯定含有的離子及其濃度之比為c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3．
（5）含F(xiàn)eO₄^2-的化合物可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑，在B存在的條件下可由FeCl₃和NaClO反應(yīng)制得，其反應(yīng)的離子方程式為3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，為氫氣與氯氣反應(yīng)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(diào)味品，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，
（1）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則A為SiO₂，E為Na₂SiO₃，E與F溶液反應(yīng)可以制備G為H₂SiO₃；
（2）曲線中，從0.1L～0.3L發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為200mL，而開始產(chǎn)生二氧化碳時(shí)消耗鹽酸為100mL，小于200mL，所以溶液中的溶質(zhì)成分NaHCO₃、Na₂CO₃；
（3）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且與NaOH溶液能夠反應(yīng)，則A為Al，E為NaAlO₂，則將過量的HCl溶液加入NaAlO₂溶液中反應(yīng)生成鋁鹽；
（4）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產(chǎn)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(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，根據(jù)各階段消耗的NaOH體積結(jié)合離子方程式計(jì)算n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）之比，再結(jié)合電荷守恒計(jì)算與n（SO₄^2-）的比例關(guān)系，據(jù)此計(jì)算；
（5）在NaOH存在的條件下可由FeCl₃和NaClO反應(yīng)制得FeO₄^2-，根據(jù)電子得失守恒和元素守恒書寫離子方程式．

解答 解：C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，為氫氣與氯氣反應(yīng)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(diào)味品，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，
（1）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則A為SiO₂，E為Na₂SiO₃，與F溶液反應(yīng)可以制備G為H₂SiO₃，E溶液的俗稱是水玻璃，
故答案為：水玻璃；
（2）假設(shè)溶質(zhì)為碳酸鈉，則前后消耗鹽酸的體積應(yīng)相等，而曲線中，從0.1L～0.3L發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為200mL，而開始產(chǎn)生二氧化碳時(shí)消耗鹽酸為100mL，小于200mL，所以溶液中的溶質(zhì)成分NaHCO₃、Na₂CO₃，
故答案為：NaHCO₃、Na₂CO₃；
（3）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且與NaOH溶液能夠反應(yīng)，則A為Al，E為NaAlO₂，則將過量的HCl溶液加入NaAlO₂溶液中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，
故答案為：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
（4）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產(chǎn)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(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，發(fā)生反應(yīng)H⁺+OH^-=H₂O，氫離子消耗NaOH溶液的體積為1體積，發(fā)生反應(yīng)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，鋁離子消耗NaOH溶液的體積為3體積，發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，銨根消耗氫氧化鈉為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（SO₄^2-）=1：1：2：3，故c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3，
故答案為：c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3；
（5）在NaOH存在的條件下可由FeCl₃和NaClO反應(yīng)制得FeO₄^2-，反應(yīng)的離子方程式為3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物推斷等，題目涉及元素化合物較多，需要學(xué)生全面掌握據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)，（4）中根據(jù)圖象中的平臺(tái)確定含有銨根離子是關(guān)鍵，注意離子方程式與電荷守恒的應(yīng)用，難度中等．