Question

A、B、C、D均為中學化學中常見的物質，它們之間的轉化關系如下圖（部分產物已略去）：
試回答：
（1）若D是具有氧化性的單質，則屬于短周期的主族金屬元素A為

 

（填元素符號）．
（2）若D是金屬單質，D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，C溶液在保存時應加入酸和少量D防止其變質，若不加D則C溶液在空氣中變質的離子方程式為

 

；將D的氯化物的水溶液蒸干并灼燒產物是

 

．
（3）若A、B、C均為無機化合物，且均含地殼中含量最高的金屬元素E，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

 

．
（4）將第（1）題推出的A單質與第（3）題E單質的混合物11.9g投入一定量的水中充分反應，A與E均沒有剩余，共收集到標準狀況下的氣體vL．向所得溶液中逐滴加入濃度為2mol?L^-1的H₂SO₄溶液，至100mL時白色沉淀達到最大量．則v=

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）D是具有氧化性的單質，A元素屬于短周期主族金屬元素，根據反應關系可知A為Na，B為Na₂O，D為O₂，C為Na₂O₂；
（2）若D是金屬單質，D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，C溶液在保存時應加入酸和少量D防止其變質，則D為Fe，B為鐵鹽，C為亞鐵鹽，
（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）；
（4）將Na單質與Al單質的混合物投入一定量的水中充分反應，A與E均沒有剩余，得到的氣體為氫氣，向所得溶液中逐滴加入H₂SO₄溶液，至白色沉淀達到最大量，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，用硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），再根據Na元素守恒計算m（Na），進而計算m（Al），根據電子轉移守恒計算生成氫氣的體積．

解答： 解：（1）D是具有氧化性的單質，A元素屬于短周期主族金屬元素，根據反應關系可知A為Na，B為Na₂O，D為O₂，C為Na₂O₂，故答案為：Na；
（2）若D是金屬單質，D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，C溶液在保存時應加入酸和少量D防止其變質，則D為Fe，B為鐵鹽，C為亞鐵鹽，
若不加Fe，則亞鐵鹽溶液中由于亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化生成鐵離子而變質，離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；將Fe的氯化物的水溶液蒸干，HCl揮發(fā)，水解徹底進行，最終得到氫氧化鐵，并灼燒產物，氫氧化鐵分解得到Fe₂O₃，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；Fe₂O₃；
（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，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O 或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）將Na單質與Al單質的混合物投入一定量的水中充分反應，A與E均沒有剩余，得到的氣體為氫氣，向所得溶液中逐滴加入H₂SO₄溶液，至白色沉淀達到最大量，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，用硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.1L×2mol/L=0.2mol，故n（Na）=2n（Na₂SO₄）=0.4mol，則m（Na）=0.4mol×23g/mol=9.2g，故m（Al）=11.9g-9.2g=2.7g，故n（Al）=

2.7g

27g/mol

=0.1mol，根據電子轉移守恒可知，生成氫氣的物質的量=

0.4mol×1+0.1mol×3

2

=0.35mol，故生成氫氣的體積=0.35mol×22.4L/mol=7.84L，
故答案為：7.84L．

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）注意利用守恒思想解答，難度中等．