Question

A、B、C、D都是中學化學常見的物質，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉化的關系知圖所示．


請回答下列問題：
（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，則B的化學式可能為

FeCl₃或Fe（NO₃）₃

．（寫出一種即可）
（2）若通常情況下A、B、C、D都是氣體，且B和D為空氣的主要成分，則A的電子式為

，B的結構式為

N≡N

．
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產品，反應（Ⅲ）的離子方程式為

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

．
（4）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)療上治療胃酸過多癥的藥劑．
①25℃時，pH均為10的A、B兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度之比為

10^-6：1或1：10⁶

②25℃時，0.1mol?L^-1的A、B、C三種溶液，分別用水稀釋不同的倍數后，溶液的pH相同，則稀釋后溶液的物質的量濃度最大的是

NaHCO₃

溶液（填溶質的化學式）．
③將等物質的量的B和C溶于水形成混合溶液，溶液中各種離子濃度由大到小順序為

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．

Answer 1

分析：（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質為Fe，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，說明該鹽對應的酸為揮發(fā)性酸，則B的化學式可能為FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D為空氣的主要成分，則為N₂和O₂，根據A→B→C的反應中都有D參加反應，則D應為O₂，B為N₂，轉化關系為：
   NH₃

O2

N₂

O2

→NO，則A為 NH₃，以此書寫電子式和結構式；
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產品，應為NaOH，能與NaOH連續(xù)反應的物質反應的轉化關系為Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，則反應（Ⅲ）的離子方程式為
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）①若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)療上治療胃酸過多癥的藥劑，則C為NaHCO₃，A、B、C的轉化關系為
NaOH

CO2

Na₂CO₃

CO2

NaHCO₃，25℃時，pH均為10的NaOH、Na₂CO₃兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度分別為：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，以此計算離子濃度關系；
②因為NaOH是強堿，在溶液中完全電離，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸強堿鹽，是在水的作用下而發(fā)生水解顯堿性，
Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，以此判斷水解程度大��；
③將等物質的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-離子水解生成HCO₃^-離子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），以此判斷離子濃度大�。�

解答：解：（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質為Fe，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，說明該鹽對應的酸為揮發(fā)性酸，則B的化學式可能為FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃，轉化關系分別為：Cl₂

Fe

FeCl₃

Fe

FeCl₂，HNO₃

Fe

Fe（NO₃）₃

Fe

Fe（NO₃）₂，故答案為：FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D為空氣的主要成分，則為N₂和O₂，根據A→B→C的反應中都有D參加反應，則D應為O₂，B為N₂，轉化關系為：
   NH₃

O2

N₂

O2

→NO，則A為 NH₃，電子式為，B為N₂，結構式為N≡N，故答案為：；N≡N；
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產品，應為NaOH，能與NaOH連續(xù)反應的物質反應的轉化關系為Al³⁺

NaOH

Al（OH）₃

NaOH

AlO₂^-，則反應（Ⅲ）的離子方程式為
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓； 
（4）①若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)療上治療胃酸過多癥的藥劑，則C為NaHCO₃，A、B、C的轉化關系為NaOH

CO2

Na₂CO₃

CO2

NaHCO₃，25℃時，pH均為10的NaOH、Na₂CO₃兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度分別為：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，所以由水電離出的氫氧根離子濃度之比為10^-6：1或1：10⁶，故答案為：10^-6：1或1：10⁶；
②因為NaOH是強堿，在溶液中完全電離，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸強堿鹽，是在水的作用下而發(fā)生水解顯堿性，Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，當PH相同時，NaOH濃度最小，NaHCO₃濃度最大，故答案為：NaHCO₃；
③將等物質的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-離子水解生成HCO₃^-離子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），所以順序為：c（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評：本題考查較為綜合，涉及元素化合物的推斷、濃度的計算和離子濃度的大小比較等問題，題目具有一定難度，做題時注意把握推斷的思路和鹽類的水解規(guī)律．