Question

A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系知圖所示．


請回答下列問題：
（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，則B的化學(xué)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(jié)構(gòu)式為______．
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，反應(yīng)（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(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)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(shù)后，溶液的pH相同，則稀釋后溶液的物質(zhì)的量濃度最大的是______溶液（填溶質(zhì)的化學(xué)式）．
③將等物質(zhì)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?yàn)開_____．

Answer 1

解：（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)為Fe，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，說明該鹽對應(yīng)的酸為揮發(fā)性酸，則B的化學(xué)式可能為FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃，轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為：Cl₂FeCl₃FeCl₂，HNO₃Fe（NO₃）₃Fe（NO₃）₂，故答案為：FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D為空氣的主要成分，則為N₂和O₂，根據(jù)A→B→C的反應(yīng)中都有D參加反應(yīng)，則D應(yīng)為O₂，B為N₂，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：
NH₃N₂→NO，則A為 NH₃，電子式為，B為N₂，結(jié)構(gòu)式為N≡N，故答案為：；N≡N；
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，應(yīng)為NaOH，能與NaOH連續(xù)反應(yīng)的物質(zhì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Al³⁺Al（OH）₃AlO₂^-，則反應(yīng)（Ⅲ）的離子方程式為
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）①若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)療上治療胃酸過多癥的藥劑，則C為NaHCO₃，A、B、C的轉(zhuǎn)化關(guān)系為NaOHNa₂CO₃NaHCO₃，25℃時，pH均為10的NaOH、Na₂CO₃兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度分別為：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，所以由水電離出的氫氧根離子濃度之比為10^-6：1或1：10⁶，故答案為：10^-6：1或1：10⁶；
②因?yàn)镹aOH是強(qiáng)堿，在溶液中完全電離，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸強(qiáng)堿鹽，是在水的作用下而發(fā)生水解顯堿性，Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，當(dāng)PH相同時，NaOH濃度最小，NaHCO₃濃度最大，故答案為：NaHCO₃；
③將等物質(zhì)的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-離子水解生成HCO₃^-離子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），所以順序?yàn)椋篶（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺ ）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
分析：（1）若D為用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)為Fe，加熱蒸干B的溶液沒有得到B的鹽，說明該鹽對應(yīng)的酸為揮發(fā)性酸，則B的化學(xué)式可能為FeCl₃ 或Fe（NO₃）₃；
（2）B和D為空氣的主要成分，則為N₂和O₂，根據(jù)A→B→C的反應(yīng)中都有D參加反應(yīng)，則D應(yīng)為O₂，B為N₂，轉(zhuǎn)化關(guān)系為：
NH₃N₂→NO，則A為 NH₃，以此書寫電子式和結(jié)構(gòu)式；
（3）若D為氯堿工業(yè)的重要產(chǎn)品，應(yīng)為NaOH，能與NaOH連續(xù)反應(yīng)的物質(zhì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Al³⁺Al（OH）₃AlO₂^-，則反應(yīng)（Ⅲ）的離子方程式為
Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（4）①若A、B、C的溶液均顯堿性，C為焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉的主要成分之一，也可作為醫(yī)療上治療胃酸過多癥的藥劑，則C為NaHCO₃，A、B、C的轉(zhuǎn)化關(guān)系為
NaOHNa₂CO₃NaHCO₃，25℃時，pH均為10的NaOH、Na₂CO₃兩溶液中，由水電離出的氫氧根離子濃度分別為：NaOH：c（OH^-）=10^-10mol/L，Na₂CO₃：c（OH^-）=10^-4mol/L，以此計算離子濃度關(guān)系；
②因?yàn)镹aOH是強(qiáng)堿，在溶液中完全電離，而Na₂CO₃，NaHCO₃是弱酸強(qiáng)堿鹽，是在水的作用下而發(fā)生水解顯堿性，
Na₂CO₃，NaHCO₃水解的程度只是少部分，并且Na₂CO₃大于NaHCO₃水解程度，以此判斷水解程度大��；
③將等物質(zhì)的量的Na₂CO₃，NaHCO₃溶于水形成混合溶液，由于CO₃^2-離子水解生成HCO₃^-離子，故c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），Na₂CO₃，NaHCO₃水解呈堿性，故c（OH^-）＞c（H⁺），水解的程度只是少部分，故c（CO₃^2-）＞c（OH^-），以此判斷離子濃度大�。�
點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及元素化合物的推斷、濃度的計算和離子濃度的大小比較等問題，題目具有一定難度，做題時注意把握推斷的思路和鹽類的水解規(guī)律．