Question

6．已知A、B、C、D、E為中學化學中常見的化合物，其中A是淡黃色固體，B是無色液體，甲、乙、丙為非金屬單質，丁為地殼中含量最多的金屬元素所組成的單質，C的焰色反應呈黃色，丙是黃綠色氣體，它們之間的轉化關系如圖所示（有的反應部分產物已經略去）：

（1）實驗室制取丙的離子方程為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）反應①的化學方程式為：NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓．
（3）寫出A與B反應的化學方程式2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（4）已知Al（OH）₃是難溶于水的兩性氫氧化物．常溫下，Ksp[Al（OH）₃]=3.0×10^-34．則該溫度下，將0.1mol/L的AlCl₃溶液調整到pH=5，此時溶液中c（Al³⁺）=3.0×10^-7mol/L．

Answer 1

分析 A是淡黃色固體，B是無色液體，二者反應生成C與單質甲，且C的焰色反應呈黃色，可知A是Na₂O₂，B是H₂O，甲、乙、丙為非金屬單質，甲是O₂，C是NaOH．丁為地殼中含量最多的金屬元素所組成的單質，則丁是Al，與NaOH反應生成單質乙，則乙是H₂，D是NaAlO₂．丙是黃綠色氣體單質，則丙是Cl₂，由轉化關系可知E是HCl，白色沉淀為氫氧化鋁，據此解答．
（1）實驗室制取氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成；
（2）反應①為鹽酸與偏鋁酸鈉溶液反應生成氫氧化鋁沉淀、氯化鈉與水；
（3）分析可知A是Na₂O₂，B是H₂O，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣；
（4）該溫度下，將0.1mol/L的AlCl₃溶液調整到pH=5，計算此時氫氧根離子濃度，結合溶度積常數計算得到鋁離子濃度．

解答 解：A是淡黃色固體，B是無色液體，二者反應生成C與單質甲，且C的焰色反應呈黃色，可知A是Na₂O₂，B是H₂O，甲、乙、丙為非金屬單質，甲是O₂，C是NaOH．丁為地殼中含量最多的金屬元素所組成的單質，則丁是Al，與NaOH反應生成單質乙，則乙是H₂，D是NaAlO₂．丙是黃綠色氣體單質，則丙是Cl₂，由轉化關系可知E是HCl，白色沉淀為氫氧化鋁，
（1）實驗室制取氯氣的化學反應為二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯氣、氯化錳和水，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）反應①為鹽酸與偏鋁酸鈉溶液反應生成氫氧化鋁沉淀、氯化鈉與水，反應的化學方程式為：NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓，
故答案為：NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓；
（3）分析可知A是Na₂O₂，B是H₂O，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（4）常溫下，將0.1mol/L的AlCl₃溶液調整到pH=5，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$=10^-9mol/L，Ksp[Al（OH）₃]=c（Al³⁺）×c³（OH^-）=3.0×10^-34．此時溶液中c（Al³⁺）=$\frac{3.0×1{0}^{-34}}{（1{0}^{-9}）^{3}}$=3.0×10^-7mol/L，故答案為：3.0×10^-7mol/L．

點評 本題考查無機物的推斷，涉及Na、Al、Cl鹽酸單質化合物性質以及電解、氣體制備等，題目難度中等，注意根據物質的顏色、反應的現象為突破口進行推斷，學習中注意元素化合物的性質，注重相關知識的積累．