Question

17．某課外學習小組對日常生活中不可缺少的調味品M進行探究．已知C可在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰．M與其他物質的轉化關系如圖1所示（部分產物已略去）：

（1）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，反應后所得的溶液再與鹽酸反應，如圖2所示，則A與B溶液反應后溶液中的溶質化學式為Na₂CO₃和NaHCO₃．
（4）若A是一種常見金屬單質，且A與B溶液能夠反應，則將過量的F溶液逐滴加入E溶液，邊加邊振蕩，所看到的實驗現(xiàn)象是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．
（5）若A是一種化肥．實驗室可用A和B反應制取氣體E，E與F、E與D相遇均冒白煙，且利用E與D的反應檢驗輸送D的管道是否泄露，寫出E與D反應的化學方程式是3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．
（6）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，當向該溶液中加入B溶液時發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如圖3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味品，由轉化關系可知，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溶液反應可以制備G為H₂SiO₃；
（3）若A是CO₂氣體，CO₂與NaOH溶液能夠反應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，反應后所得的溶液再與鹽酸反應，溶液中溶質只有碳酸鈉，則碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉消耗鹽酸體積與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳消耗鹽酸體積相等，而圖2中前后消耗鹽酸體積之比為1：2，則CO₂與NaOH溶液反應生成碳酸鈉、碳酸氫鈉；
（4）若A是一種常見金屬單質，且與NaOH溶液能夠反應，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是一種化肥，實驗室可用A和NaOH反應制取氣體E，E與F相遇均冒白煙，則E為NH₃、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應檢驗輸送氯氣的管道是否泄露，則氨氣與氯氣反應生成氯化銨，同時生成氮氣；
（6）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質量不變，應為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應，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體積結合離子方程式計算n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）之比，再結合電荷守恒計算與n（SO₄^2-）的比例關系，據(jù)此計算．

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味品，由轉化關系可知，M的溶液電解生成氫氣、氯氣與B，可推知M為NaCl、B為NaOH，HCl的電子式為：，故答案為：；
（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，反應后所得的溶液再與鹽酸反應，溶液中溶質只有碳酸鈉，則碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉消耗鹽酸體積與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳消耗鹽酸體積相等，而圖2中前后消耗鹽酸體積之比為1：2，則CO₂與NaOH溶液反應后溶液中溶質為Na₂CO₃和NaHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；
（4）若A是一種常見金屬單質，且與NaOH溶液能夠反應，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，且不斷地增加，隨后沉淀逐漸溶解最終消失；
（5）若A是一種化肥，實驗室可用A和NaOH反應制取氣體E，E與F相遇均冒白煙，則E為NH₃、A為銨鹽，E與氯氣相遇均冒白煙，且利用E與氯氣的反應檢驗輸送氯氣的管道是否泄露，則氨氣與氯氣反應生成氯化銨，同時生成氮氣，反應方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；
（6）由圖可知，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產生，則一定有H⁺，一定沒有CO₃^2-，后來有沉淀產生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質量不變，應為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，
發(fā)生反應H⁺+OH^-=H₂O，氫離子消耗NaOH溶液的體積為1積，
發(fā)生反應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．

點評 本題考查無機物推斷等，題目涉及元素化合物較多，需要學生全面掌握據(jù)基礎知識，（6）中根據(jù)圖象中的平臺確定含有銨根離子是關鍵，注意離子方程式與電荷守恒的應用，難度中等．