Question

【題目】甲、乙、丙是都含有同一種元素的不同物質，轉化關系如下圖：

(1)若甲是CO2。

①常用于泡沫滅火器的是________(填“乙”或“丙”，下同)。

②濃度均為0.01 mol·L－1的乙溶液和丙溶液中，水的電離程度較大的是__________。

(2)若甲是Al。

①Al的原子結構示意圖為___________。

②當n(Al)∶n(NaOH)∶n(H2SO4)＝1∶1∶2時，丙的化學式是__________。

(3)若甲是Cl2。

①甲轉化為乙的離子方程式是_________________________。

②常溫下，將a mol·L－1乙溶液和0.01 mol·L－1H2SO4溶液等體積混合生成丙，溶液呈中性，則丙的電離平衡常數Ka＝____________(用含a的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 乙 乙 Al2(SO4)3 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (－0.01)×10－5

【解析】（1）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉（碳酸氫鈉），再與硫酸反應生成硫酸鈉，①常用作泡沫滅火器的是NaHCO3，故為乙；②濃度相同的碳酸氫鈉溶液和硫酸鈉溶液中，HCO3-水解，故乙溶液中水的電離程度大；（2）金屬鋁是13號元素，原子結構示意圖為 ②n(Al)=n(NaOH)時，生成偏鋁酸鈉，根據方程式：2NaAlO2 + 4H2SO4 =Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O可知，NaAlO2與H2SO4 的物質的量之比為1:2，符合題意，故丙的化學式是 Al2(SO4)3 ；（3）若甲是氯氣，與氫氧化鈉生成氯化鈉和次氯酸鈉，離子方程式為：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；③根據電荷守恒可得到：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-)；其中，溶液顯中性即c(H+)=c(OH-)，故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-)；又根據物料守恒可得到：c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)，即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-)；Ka====(－0.01)×10－5 。