Question

【題目】某課外小組對金屬鈉進行研究。已知C、D都是單質(zhì)，F的水溶液是一種常見的強酸。

（1）金屬Na在空氣中放置足夠長時間，最終的生成物是：_________________________。

（2）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，所看到的實驗現(xiàn)象是_________________________。

（3）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，請寫出該過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________。

（4）若A是一種溶液，只可能含有H+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO、SO中的某些離子，當(dāng)向該溶液中加入B溶液時發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積發(fā)生變化如圖所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子及其物質(zhì)的量濃度之比為_________。

（5）將NaHCO3與M的混合物在密閉容器中充分加熱后排出氣體，經(jīng)測定，所得固體為純凈物，則NaHCO3與M的質(zhì)量比為____________。

Answer 1

【答案】碳酸鈉 或Na2CO3 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沉淀消失。 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3 ≥84：39

【解析】

由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，M為Na2O2，C、D都是單質(zhì)，Na與水反應(yīng)生成C，則C為H2，B為NaOH，F的水溶液是一種常見的強酸，則F為HCl，D為Cl2，若A是一種常見金屬單質(zhì)，則A為Al，E為NaAlO2，G為NaCl；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，則A為FeCl2，E為Fe(OH)3；若A是一種溶液，由圖可知，開始發(fā)生酸堿中和，然后Al3+與堿反應(yīng)，再NH4+與堿反應(yīng)，最后沉淀與堿反應(yīng)完全溶解，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)來解答。

（1）Na在空氣中放置足夠長時間，發(fā)生4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO310H2O、Na2CO310H2O=Na2CO3+10H2O，則最終生成物為碳酸鈉或Na2CO3；答案為碳酸鈉或Na2CO3。

（2）若A是一種常見金屬單質(zhì)，則A為Al，E為NaAlO2，G為NaCl，將過量的F溶液逐滴加入E溶液，邊加邊振蕩，發(fā)生NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，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增加，然后又由多到少最后沉淀消失；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沉淀消失。

（3）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，則A為FeCl2，E為Fe(OH)3，則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，該過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；答案為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

（4）若A是一種溶液，由圖可知，開始發(fā)生酸堿中和，然后Al3+與堿反應(yīng)，再NH4+與堿反應(yīng)，最后沉淀與堿反應(yīng)完全溶解，則溶液中不存在Fe3+、Mg2+，有H+和Al3+，不存在CO32-，因而該溶液中含H+、NH4+、Al3+，由離子共存及電荷守恒可知，還存在的陰離子為SO42-，由消耗B的體積可知，c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)=1：1：2，由電荷守恒可知c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3；答案為：c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。

（5）由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O可知，充分加熱后排出氣體，經(jīng)測定，所得固體為純凈物，則生成物只有Na2CO3，即n(NaHCO3)：n(Na2O2) ≥2：1，NaHCO3與M的質(zhì)量比為≥84：39；答案為≥84：39。