Question

A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1（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(hào)）
（2）若D是金屬，C溶液在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)加入少量D，其理由是（用必要的文字和離子方程式表示）

 

；D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，寫出腐蝕時(shí)原電池正極的電極反應(yīng)式

 

．
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B．請(qǐng)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(guò)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2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(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷,常見(jiàn)金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：推斷題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，A為主族的金屬，鈉與氧氣的反應(yīng)符合轉(zhuǎn)化關(guān)系；
（2）若D是金屬，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，D為變價(jià)金屬，A具有強(qiáng)氧化性，可推知A為氯氣、D為Fe，、B為FeCl₂、C為FeCl₂，據(jù)此解答；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，應(yīng)含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強(qiáng)酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強(qiáng)堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽）．

解答： 解：（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，A為主族的金屬，A為鈉、D為氧氣、B為氧化鈉、C為過(guò)氧化鈉，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，
故答案為：Na；
（2）若D是金屬，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，D為變價(jià)金屬，A具有強(qiáng)氧化性，可推知A為氯氣、D為Fe，、B為FeCl₂、C為FeCl₂，則：FeCl₂溶液在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)加入少量Fe，其理由是：加入少量鐵，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe2⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，
Fe在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，原電池正極的電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：加入少量鐵，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無(wú)機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，應(yīng)含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強(qiáng)酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強(qiáng)堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），則：
B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O 或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
化合物Al（OH）₃經(jīng)過(guò)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Al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，
由圖可知，200～240mL為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，可知n[Mg（OH）₂]=0.15mol，根據(jù)Mg元素守恒可知：m（Mg）=0.15mol×24g/mol=3.6g，
沉淀最大時(shí)為氫氧化鎂、氫氧化鋁，故n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，20～200mL消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量等金屬提供電子物質(zhì)的量，故n（NaOH）=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，則c（NaOH）=

0.9mol

0.2L-0.02L

=5mol/L，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O 或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；3.6g；5mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物推斷，屬于開(kāi)放性題目，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，（4）中計(jì)算關(guān)鍵清楚個(gè)階段發(fā)生的反應(yīng)，注意利用守恒思想解答，難度中等．