Question

A、B、C、D均為中學化學中常見的物質(zhì)，它們之間轉化關系如圖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）
（2）若D是金屬，C溶液在儲存時應加入少量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，寫出腐蝕時原電池正極的電極反應式

 

．
（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反應生成B．請寫出B轉化為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：無機物的推斷,常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應用

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，鈉與氧氣的反應符合轉化關系；
（2）若D是金屬，由轉化關系可知，D為變價金屬，A具有強氧化性，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機化合物，在溶液中A和C反應生成B，應含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強堿、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為過氧化鈉，符合轉化關系，
故答案為：Na；
（2）若D是金屬，由轉化關系可知，D為變價金屬，A具有強氧化性，可推知A為氯氣、D為Fe，、B為FeCl₂、C為FeCl₂，則：FeCl₂溶液在儲存時應加入少量Fe，其理由是：加入少量鐵，發(fā)生反應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式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：加入少量鐵，發(fā)生反應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機化合物，在溶液中A和C反應生成B，應含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），則：
B轉化為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)過一系列反應可以得到單質(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，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．

點評：本題考查無機物推斷，屬于開放性題目，需要學生熟練掌握元素化合物知識，（4）中計算關鍵清楚個階段發(fā)生的反應，注意利用守恒思想解答，難度中等．