Question

10．某課外學(xué)習(xí)小組對(duì)日常生活中不可缺少的調(diào)味品M進(jìn)行探究．已知C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰．M與其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示（部分產(chǎn)物已略去）：

（1）寫出用惰性電極電解M溶液的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．寫出F的電子式
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液與F溶液反應(yīng)可以制備一種膠體，則E溶液的俗稱是水玻璃．
（3）若A是CO₂氣體，A與B溶液能夠反應(yīng)，反應(yīng)后所得的溶液再與鹽酸反應(yīng)，如圖所示：則A與B溶液反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)化學(xué)式為Na₂CO₃和NaHCO₃．
（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，向G溶液中加入苯酚溶液后顯紫色，則由A轉(zhuǎn)化成E的離子方程式是4Fe²⁺+8OH^-+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃↓．
（6）若A是一種化肥．實(shí)驗(yàn)室可用A和B反應(yīng)制取氣體E，E與F、E與D相遇均冒白煙，且利用E與D的反應(yīng)檢驗(yàn)輸送D的管道是否泄露，寫出E與D反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．
（7）若A是一種溶液，只可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-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)生變化如圖2所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子及其濃度之比為c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3．

Answer 1

分析 （1）C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，為氫氣與氯氣反應(yīng)生成HCl，可推知C為H₂、D為Cl₂、F為HCl，M是日常生活中不可缺少的調(diào)味品，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則A為SiO₂，E為Na₂SiO₃，與F溶液反應(yīng)可以制備G為H₂SiO₃；
（3）若A是CO₂氣體，CO₂與NaOH溶液能夠反應(yīng)生成碳酸鈉或碳酸氫鈉或兩者的混合物，也有可能氫氧化鈉過量，根據(jù)反應(yīng)后所得的溶液再與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的圖2所示可知，鹽酸體積為0.1L時(shí)沒有氣體，而用了0.2L的鹽酸產(chǎn)生氣體，碳酸鈉溶液生成碳酸氫鈉的用掉的鹽酸與碳酸氫鈉產(chǎn)生二氧化碳用的掉的鹽酸相等，由此判斷反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)；
（4）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且與NaOH溶液能夠反應(yīng)，則A為Al，E為NaAlO₂，則將過量的HCl溶液逐滴加入NaAlO₂溶液中，先生成氫氧化鋁，而后氫氧化鋁溶解；
（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，可推知A中含有Fe²⁺，E為Fe（OH）₃，G為FeCl₃；
（6）若A是一種化肥，實(shí)驗(yàn)室可用A和NaOH反應(yīng)制取氣體E，則E為NH₃、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應(yīng)檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否泄露，則氨氣與氯氣反應(yīng)生成氯化銨，同時(shí)生成氮?dú)猓?br />（7）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，根據(jù)各階段消耗的NaOH體積結(jié)合離子方程式計(jì)算n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）之比，再結(jié)合電荷守恒計(jì)算與n（SO₄^2-）的比例關(guān)系，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，為氫氣與氯氣反應(yīng)生成HCl，可推知C為H₂、D為Cl₂、F為HCl，M是日常生活中不可缺少的調(diào)味品，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，用惰性電極電解M溶液的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，HCl分子中H原子與Cl原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，其電子式為：，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則A為SiO₂，E為Na₂SiO₃，與F溶液反應(yīng)可以制備G為H₂SiO₃，E的溶液俗稱水玻璃，
故答案為：水玻璃；
（3）若A是CO₂氣體，CO₂與NaOH溶液能夠反應(yīng)生成碳酸鈉或碳酸氫鈉或兩者的混合物，也有可能氫氧化鈉過量，根據(jù)反應(yīng)后所得的溶液再與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的圖2所示可知，鹽酸體積為0.1L時(shí)沒有氣體，而用了0.2L的鹽酸產(chǎn)生氣體，碳酸鈉溶液生成碳酸氫鈉的用掉的鹽酸與碳酸氫鈉產(chǎn)生二氧化碳用的掉的鹽酸相等，由此判斷反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；
（4）若A是一種常見金屬單質(zhì)，且與NaOH溶液能夠反應(yīng)，則A為Al，E為NaAlO₂，則將過量的HCl溶液逐滴加入NaAlO₂溶液中，先生成氫氧化鋁，而后氫氧化鋁溶解，故看到的現(xiàn)象為：溶液中逐漸有白色絮狀沉淀生成，且不斷地增加，隨后沉淀逐漸溶解最終消失，
故答案為：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，可推知A中含有Fe²⁺，E為Fe（OH）₃，G為FeCl₃，則由A轉(zhuǎn)化成E的離子方程式是：4Fe²⁺+8OH^-+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃↓，
故答案為：4Fe²⁺+8OH^-+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃↓；
（6）若A是一種化肥，實(shí)驗(yàn)室可用A和NaOH反應(yīng)制取氣體E，則E為NH₃、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應(yīng)檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否泄露，則氨氣與氯氣反應(yīng)生成氯化銨，同時(shí)生成氮?dú)猓�反�?yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；
（7）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，
發(fā)生反應(yīng)H⁺+OH^-=H₂O，氫離子消耗NaOH溶液的體積為1積，
發(fā)生反應(yīng)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，鋁離子消耗NaOH溶液的體積為3體積，
發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，銨根消耗氫氧化鈉為2體積，
則n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：2，由電荷守恒可知，n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）=1：1：2：3，故c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3，
故答案為：c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物推斷等，為高頻考點(diǎn)，題目涉及元素化合物較多，需要學(xué)生全面掌握據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)，（7）中根據(jù)圖象中的平臺(tái)確定含有銨根離子是根據(jù)，注意離子方程式與電荷守恒的應(yīng)用，難度中等．