Question

（15分） A、B、C、D都是中學化學常見的物質，其中A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下相互轉化的關系如圖所示。

請回答下列問題：

（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，則B的化學式可能為          。（寫出一種即可）

（2）若通常情況下A、B、C、D都是氣體，且B和D為空氣的主要成分，則A的電子式為            ，B的結構式為             。

（3）若D為氯堿工業的重要產品，反應（III）的離子方程式為                。

（4）若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點的發酵粉的主要成分之一，也可作為醫療上治療胃酸過多癥的藥劑。

①25℃時，pH均為10的A、B兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度之比為        。

②25℃時，0．1mol·L^-1的A、B、C三種溶液，分別用水稀釋不同的倍數后，溶液的pH相同，則稀釋后溶液的物質的量濃度最大的是           溶液（填溶質的化學式）。

③將等物質的量的B和C溶于水形成混合溶液，溶液中各種離子濃度由大到小順序為                                                       。

 

Answer 1

（15分）（1）FeCl₃ 或Fe(NO₃) ₃（2分，寫出一種即可）

（2）    （2分）；N≡N（2分）

（3）Al³⁺＋3AlO₂^-＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓ 或Al³⁺＋3Al(OH)₄^-＝4Al(OH)₃↓（3分）

（4）①10^-6:1或1:10⁶（2分）　② NaHCO₃（2分）

③c(Na⁺ )>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)（2分）

解析:（1）用量最大、用途最廣的金屬單質是鐵，鐵是變價金屬，而鐵鹽在溶液中易水解，加熱進一步促進水解，若相應的酸是揮發性的酸時就得不到該鹽，所以B的化學式可能是FeCl₃ 或Fe(NO₃) ₃。

（2）空氣的主要成分是氧氣和氮氣，根據轉換圖可知D應是氧氣，B應是氮氣，C是NO，NO和A反應又生成氮氣，反應是氧化還原反應，所以A中氮原子的化合價要低于0價，在常見氣體是氨氣，所以A是氨氣，其電子式為。氮氣中含有3對共用電子對，其結構式為N≡N。

（3）D為氯堿工業的重要產品，則D是氫氧化鈉。又因為A、B、C均含有同一種元素，因此符合這種轉化的鋁的化合物之間的反應，即A是鋁鹽，B是氫氧化鋁，C是NaAlO₂. 反應（III）的離子方程式為Al³⁺＋3AlO₂^-＋6H₂O＝4Al(OH)₃↓。

（4）根據C的用途可知C是NaHCO₃。A、B、C的溶液均顯堿性，所以符合轉化關系的應是A為氫氧化鈉、B是碳酸鈉，C是NaHCO₃。氫氧化鈉是強堿抑制水的電離，碳酸鈉水解促進水的電離，pH均為10的A、B兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度分別為10^－10和10^－4。故二者的濃度之比1:10⁶。因為NaHCO₃的水解程度小于碳酸鈉的，而氫氧化鈉屬于強堿，所以當pH相同時，NaHCO₃的濃度最大。同樣分析可知碳酸鈉和碳酸氫鈉等物質的量混合溶于水后溶液中各種離子濃度由大到小順序為

c(Na⁺ )>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)。