Question

12．元素化合物知識是初中化學(xué)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，請解答下列問題．
（1）根據(jù)如圖信息，寫出甲、乙兩種元素的單質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Al+3O₂=2Al₂O₃． 
  
（2）某同學(xué)將鐵片放入CuSO₄溶液中，發(fā)現(xiàn)鐵片表面有紅色物質(zhì)析出，同時還有少量無色無味氣泡產(chǎn)生．對于產(chǎn)生氣泡的“異�，F(xiàn)象”，下列猜想不合理的是B（填字母）．
A．產(chǎn)生的氣體可能是H₂                      B．產(chǎn)生的氣體可能是CO₂
C．CuSO₄溶液中可能含有少量的某種酸         D．CuSO₄溶液的pH 小于7
（3）某氯化鈉溶液中含有較多CaCl₂，按下圖方案提純得到氯化鈉晶體．

①試劑A的化學(xué)式為Na₂CO₃．
②加入足量稀鹽酸的目的是除去過量的碳酸鈉．
③操作Ⅰ、Ⅱ的名稱分別是過濾、蒸發(fā)．
④操作Ⅰ、Ⅱ中都要用到一種玻璃儀器，該儀器在操作Ⅱ中的作用是用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺．
（4）工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法制備氫氧化鈉，產(chǎn)物除氫氧化鈉外，還有氯氣和氫氣．若要制取200t氫氧化鈉，理論上需要氯化鈉的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖和元素信息確定對應(yīng)元素為氧元素和鋁元素，進而根據(jù)化合價書寫其反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)生成氣體和質(zhì)量守恒定律分析，由于鐵和硫酸銅溶液中均不含碳元素，所以不可能生成二氧化碳；
（3）實驗的目的是除去氯化鈉中氯化鈣，所以應(yīng)該加入能夠使鈣沉淀且不引入新的雜質(zhì)的物質(zhì)，所以加入碳酸鈉，而為了使氯化鈣完全沉淀，所以加入的碳酸鈉是過量的，所以需要進一步除去，也就是氯化鈉中混有了碳酸鈉，此時加入鹽酸除去碳酸鈉．
（4）根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式計算氯化鈉的質(zhì)量（也可以根據(jù)鈉元素守恒用化學(xué)式求算）．

解答 解：
（1）甲質(zhì)子數(shù)為13，所以對應(yīng)的是鋁元素，在化合物中表現(xiàn)化合價為+3，價，而乙是氧元素，在化合物中一般表現(xiàn)為-2價，形成的化合物為氧化鋁，兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Al+3O₂═2 Al₂O₃；
（2）某同學(xué)將鐵片放入CuSO₄溶液中，發(fā)現(xiàn)鐵片表面有紅色物質(zhì)析出，同時還有少量無色無味氣泡產(chǎn)生．根據(jù)鐵和硫酸銅溶液和質(zhì)量守恒定律可推測，生成氣體應(yīng)該為氫氣．
A．產(chǎn)生的氣體可能是H₂，根據(jù)分析可知，正確；
B．由于鐵和硫酸銅溶液均不含碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，產(chǎn)生的氣體不可能是CO₂．錯誤；
C．根據(jù)金屬和溶液反應(yīng)生成氫氣，可推測CuSO₄溶液中可能含有少量的某種酸．正確；
D．既然含有酸，則CuSO₄溶液的pH就 小于7．正確．
故選：B．
（3）實驗的目的是除去氯化鈉中氯化鈣，所以應(yīng)該加入能夠使鈣沉淀且不引入新的雜質(zhì)的物質(zhì)，所以加入碳酸鈉，而為了使氯化鈣完全沉淀，所以加入的碳酸鈉是過量的，所以需要進一步除去，也就是氯化鈉中混有了碳酸鈉，此時加入鹽酸除去碳酸鈉．
根據(jù)分析可得
①試劑A的化學(xué)式為 Na₂CO₃．
②加入足量稀鹽酸的目的是 除去過量的碳酸鈉．
③操作Ⅰ是固液分離，為過濾，操作Ⅱ是可溶性物質(zhì)和溶劑分離是蒸發(fā)；
④操作Ⅰ、Ⅱ中都要用到一種玻璃儀器，該儀器在操作Ⅱ中的作用是 用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺
（4）解：設(shè)需要氯化鈉的質(zhì)量為x
2NaCl+2 H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
117                           80
x                                200 t
$\frac{117}{80}$=$\frac{x}{200t}$
x=292.5t
故答案為：（1）4Al+3O₂═2 Al₂O₃；
（2）B；
（3）①Na₂CO₃；②除去過量的Na₂CO₃；③過濾；蒸發(fā)；④用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺；
（4）292.5t

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．