Question

A、B、C、D均為中學化學中常見的物質(zhì)，它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（部分產(chǎn)物已略去）：
試回答：
（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，則屬于主族的金屬A為

 

（填元素符號）
（2）若D是金屬，C溶液在儲存時應(yīng)加入少量D，其理由是（用離子方程式表示）

 

（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機化合物且B不溶于水，在溶液中A和C反應(yīng)生成B．
請寫出B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式

 

化合物B經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E，將一定質(zhì)量的Mg和E 的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示．則固體混合物中Mg的質(zhì)量為

 

；NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，A可以與D發(fā)生兩步反應(yīng)，可能發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，或量不同產(chǎn)物不同的反應(yīng)；
（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知D為O₂，屬于主族的金屬A為Na，轉(zhuǎn)化關(guān)系Na

O2

Na₂O

O2

Na₂O₂；
（2）若D是金屬，分析推斷物質(zhì)為：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂，C溶液在儲存時應(yīng)加入少量D，是氯化亞鐵溶液中加入鐵粉其理由是防止氯化亞鐵被氧化；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機化合物且B不溶于水，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，分析推斷，Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-；或AlO₂^-→Al（OH）₃→Al³⁺；D為H⁺；化合物B為Al（OH）₃經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E為Al，將一定質(zhì)量的Mg和E （Al）的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．得到硫酸鎂、硫酸鋁，待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，依據(jù)圖象分析，開始是和過量的硫酸反應(yīng)，隨氫氧化鈉加入，鎂離子和鋁離子沉淀，達到沉淀量最大后，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁沉淀溶解最后得到氫氧化鎂沉淀，依據(jù)圖象定量關(guān)系計算．

解答： 解：（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，A元素屬于主族金屬元素，判斷為：Na→Na₂O→Na₂O₂ A為Na；B為Na₂O；C為Na₂O₂；D為O₂；A的元素符號為Na，
故答案為：Na；
（2）若D是金屬，分析推斷物質(zhì)為：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂，C溶液在儲存時應(yīng)加入少量D，在儲存時應(yīng)加入少量鐵，是防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B．判斷為：Al³⁺→Al（OH）₃→AlO₂^-；A為Al³⁺；B為Al（OH）₃；C為AlO₂^-；D為NaOH；或AlO₂^-→Al（OH）₃→Al³⁺；A、AlO₂^-；B、Al（OH）₃；C、Al³⁺；D為H⁺；B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式為生成氫氧化鋁沉淀，在酸或堿中溶解的離子方程式不同，反應(yīng)的離子方程式分別為：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；圖象分析可知氫氧化鎂沉淀物質(zhì)的量為0.15mol，依據(jù)鎂元素守恒得到鎂的質(zhì)量=0.15mol×24g/mol=3.6g；氫氧化鋁溶解消耗氫氧化鈉溶液體積=240ml-200ml=40ml，氫氧化鋁物質(zhì)的量=0.35mol-0.15mol=0.20mol，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，所以氫氧化鈉溶液濃度c（NaOH）×0.040L=0.20mol，c（NaOH）=5mol/L；
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；3.6g；5mol?L^-1．

點評：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的特征應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)的運用，主要考查鐵及其化合物的性質(zhì)，鈉及其化合物的性質(zhì)，鋁及其化合物的性質(zhì)，抓住轉(zhuǎn)化特征，熟練掌握物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．