Question

【題目】某課外小組對(duì)金屬鈉進(jìn)行了研究。已知C、D都是單質(zhì)，F的水溶液是一種常見的強(qiáng)酸。

（1）F的名稱是：______________

（2）金屬Na在空氣中放置足夠長時(shí)間，最終的生成物是：________________

（3）該小組同學(xué)應(yīng)該如何取用金屬鈉：_________________________________________

（4）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且A與B溶液能夠反應(yīng)，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________。

（5）若A是一種不穩(wěn)定的鹽，A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色的E，請(qǐng)寫出該過程的離子方程式：___________________

（6）若A是一種溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些離子，當(dāng)向該溶液中加入B溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如右圖所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子及其物質(zhì)的量濃度之比為__________________________。

（7）將NaHCO3與M的混合物在密閉容器中充分加熱后排出氣體，經(jīng)測定，所得固體為純凈物，則NaHCO3與M的質(zhì)量比為____________。

Answer 1

【答案】氯化氫 Na2CO3 用鑷子從試劑瓶中取出一小塊金屬鈉放在表面皿（或玻璃片）上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊金屬鈉備用，剩余的金屬鈉放回原試劑瓶。 溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成，且不斷增加；然后又由多到少，最后消失。 4Fe2++8OH－+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42－)=1:1:2:3 大于或等于168：78（或84：39）

【解析】

根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知：2Na+O2Na2O2確定M為Na2O2；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，C、D都是單質(zhì)，F的水溶液是一種常見的強(qiáng)酸，確定B為NaOH，C為H2，D為Cl2，F(xiàn)為HCl。

（1）由上述分析可知，F(xiàn)為氯化氫；

答案：氯化氫。
（2）Na在空氣中放置足夠長時(shí)間，發(fā)生4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO310H2O、Na2CO310H2O=Na2CO3+10H2O，則最終生成物為Na2CO3；

答案：Na2CO3。
（3）Na為活潑金屬，保存在煤油中，取用方法為用鑷子從試劑瓶中取出一小塊金屬鈉放在表面皿（或玻璃片）上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊金屬鈉備用，剩余的金屬鈉放回原試劑瓶，

答案：用鑷子從試劑瓶中取出一小塊金屬鈉放在表面皿（或玻璃片）上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊金屬鈉備用，剩余的金屬鈉放回原試劑瓶。
（4）若A是一種常見金屬單質(zhì)，能與NaOH反應(yīng)，則A為Al，E為NaAlO2，G為NaCl，將過量的F（HCl）溶液逐滴加入E（NaAlO2）溶液，邊加邊振蕩，發(fā)生NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al（OH）3↓、Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成，且不斷增加，然后又由多到少，最后消失；
答案：溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成，且不斷增加；然后又由多到少，最后消失。

（5）若A是一種不穩(wěn)定的鹽，A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色的E，則A為可溶性亞鐵鹽，E為Fe（OH）3，則A溶液與B溶液混合將產(chǎn)生白色絮狀沉淀且瞬間變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色的E這一過程的離子方程式為4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓。
答案：4Fe2++8OH－+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓。

（6）A加入氫氧化鈉溶液，分析圖像可知：第一階段是H++OH-=H2O，所以溶液呈酸性，不可能存在CO32－；第二階段金屬陽離子與氫氧根離子生成沉淀，第三階段應(yīng)該是NH4++OH-=NH3H2O；第四階段氫氧化物沉淀與氫氧化鈉反應(yīng)最后全溶解，肯定沒有Mg2+、Fe3+，必有Al3+。由此確定溶液中存在的離子H+、NH4+、Al3+、SO42－；假設(shè)圖像中橫坐標(biāo)一個(gè)小格代表1molNaOH，則根據(jù)前三階段化學(xué)方程式：H++OH-=H2O，Al3++3OH-=Al（OH）3,，NH4++OH-=NH3H2O，可知n（H+）=1mol，n(Al3+)=1mol,n(NH4+)=2mol,

再利用電荷守恒n（SO42－）×2=n（H+）×1+n（Al3+）×3+n(NH4+)×1，得出n（SO42－）=3mol，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比得結(jié)論；

答案：c(H+):c(Al3+):c(NH4+):c(SO42－)=1:1:2:3

（7）將NaHCO3與M（過氧化鈉）的混合物在密閉容器中充分加熱發(fā)生的反應(yīng)有三個(gè)：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O， 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，所得固體為純凈物，說明碳酸氫鈉加熱分解的二氧化碳必須把過氧化鈉反應(yīng)完，寫出總的方程式

4NaHCO3+ 2Na2O24Na2CO3+2H2O↑+O2↑

84×4g 78×2g

m（NaHCO3）：m（Na2O2）=（84×4g）：（78×2g）=168：78（或84：39），

碳酸氫鈉可以過量，得到的還是純凈物，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑，

所以m（NaHCO3）：m（Na2O2）≥168：78（或84：39）；

答案：大于或等于168：78（或84：39）。