Question

【題目】某課外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與其他物質的轉化關系如圖1所示(部分產物已略去)：

(1)寫出B的電子式________。

(2)若A是一種非金屬單質，且可用于制造半導體材料，寫出A和B水溶液反應的離子方程式__________________________。

(3)若A是CO2氣體，A與B溶液能夠反應，反應后所得的溶液再與鹽酸反應，生成的CO2物質的量與所用鹽酸體積如圖2所示，則A與B溶液反應后溶液中所有溶質的化學式為_____________；c(HCl)=________mol/L。

(4)若A是一種常見金屬單質，且A與B溶液能夠反應，則將過量的F溶液逐滴加入E溶液，邊加邊振蕩，所看到的實驗現象是______________________________________。

(5)若A是一種可用于做氮肥的化合物, A和B反應可生成氣體E，E與F、E與D相遇均冒白煙，且利用E與D的反應檢驗輸送D的管道是否泄露，寫出E與D反應的化學方程式為___________________。

(6)若A是一種溶液，可能含有H＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO32-、SO42-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溶液的體積發生變化如圖3所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子是_____________________，它們的物質的量濃度之比為______________。

Answer 1

【答案】 Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2↑ NaOH、Na2CO3 0.05 先有白色沉淀生成，隨后沉淀逐漸減少最終消失 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl H＋、Al3＋、、 c(H＋)∶c(Al3＋)∶c()∶c()＝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；

(2)若A是一種非金屬單質，且可用于制造半導體材料，則A為Si，Si和NaOH的水溶液反應生成Na2SiO3和H2；

(3) 曲線中，從0.4L～0.6L發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，該階段消耗鹽酸為200mL，而開始產生二氧化碳時消耗鹽酸為400mL，大于200mL，所以溶液中的溶質成分NaOH、Na2CO3；

(4) 若A是一種常見金屬單質，且與NaOH溶液能夠反應，則A為Al，E為NaAlO2，則將過量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氫氧化鋁，而后氫氧化鋁溶解；

(5) 若A是一種氮肥，實驗室可用A和NaOH反應制取氣體E，則E為NH3、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應檢驗輸送氯氣的管道是否泄露，則氨氣與氯氣反應生成氯化銨，同時生成氮氣；

(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-=NH3H2O的反應，則含有NH4+，由電荷守恒可知一定含有SO42-，根據各階段消耗的NaOH體積結合離子方程式計算n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)之比，再結合電荷守恒計算與n(SO42-)的比例關系，據此計算。

(1)B為NaOH，其電子式為；

(2) A為Si，Si和NaOH的水溶液反應生成Na2SiO3和H2，反應的離子方程式為Si+2OH- +2H2O=SiO32-+2H2↑；

(3) 曲線中，從0.4L～0.6L發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，該階段消耗鹽酸為200mL，而開始產生二氧化碳時消耗鹽酸為400mL，大于200mL，所以溶液中的溶質成分NaOH、Na2CO3；生成0.01molCO2需要的鹽酸為200mL，結合反應原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，則c(HCl)==0.05mol/L；

(4) 若A是一種常見金屬單質，且與NaOH溶液能夠反應，則A為Al，E為NaAlO2，則將過量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氫氧化鋁，而后氫氧化鋁溶解，故看到的現象為：液中逐漸有白色絮狀沉淀生成，且不斷地增加，隨后沉淀逐漸溶解最終消失；

(5) 若A是一種氮肥，實驗室可用A和NaOH反應制取氣體E，則E為NH3、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應檢驗輸送氯氣的管道是否泄露，氨氣與氯氣反應生成氯化銨，同時生成氮氣，反應方程式為：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，

(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-=NH3H2O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-=NH3H2O，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(SO42-)=1：1：2：3，故c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。