Question

如图表示各物质之间的转化关系。已知D、E、Z是中学化学常见的单质，其他都是化合物。Z、Y是氯碱工业的产品。D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂。E为日常生活中应用最广泛的金属。除反应①外，其他反应均在水溶液中进行。请回答下列问题。

（1）写出X的电子式：            。

（2）常温时pH =12的G溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为           （写出计算式）。

（3）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，铜为镀层金属，则铜是____极，请写出在E电极上发生的电极反应式：              。

（4）写出反应③的离子方程式：                    。

（5）现有无标签的Y和M的两种无色水溶液，不用其他任何试剂，请你设计一个简单的实验对这两种溶液加以鉴别                 （回答实验操作、现象及结论）。

（6）A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀，某温度下此沉淀的Ksp =2.097×l0^－39。将0.01 mol/L的A溶液与0.001 mol·L^－1的NaOH溶液等体积混合，你认为能否形成沉淀____（填“能”或“不能”），请通过计算说明                              。

Answer

（1）（2）10-2～10-12mol/L; (3) 阳 Cu2++2e-=Cu;（4）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

（5）采用试剂互滴实验现象不同加以鉴别；

（6）能 c(Fe3+)·c3(OH-) =× ，能生成Fe(OH)3沉淀.

【解析】

试题分析： 根据题意及框图中各种物质之间的转化关系可知：X：HCl；Y：NaOH；Z：Cl2; A: FeCl3; B: FeCl2; C: FeO; D: Al; E: Fe; F: Al2O3;G: NaAlO2;M: AlCl3. （1）HCl为共价化合物，其电子式为：。（2）若溶液的pH =12是由盐水解产生的。则根据NaAlO2=Na++AlO2-。AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-. pH=12,c(OH-)=10-12mol/L所以c(Na+)-c(AlO2-)= 10-12mol/L。若溶液的碱性是有NaOH电离产生，则NaOH= Na++ OH-和NaAlO2=Na++AlO2-可得：c(Na+)=c(AlO2-)+10-12mol/L，所以c(Na+)-c(AlO2-)= 10-2mol/L。因此该溶液中溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为10-2～10-12mol/L。（3）电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。所以Cu作阳极。镀件Fe上发生的反应为Cu2++2e-=Cu。（4）反应③为Al与强碱溶液发生的反应，其的离子方程式2Al+2OH-+ 2H2O =2AlO2-+3H2↑。（5）因为Al(OH)3为两性氢氧化物，能与强碱发生反应而溶解。但是不能溶解在AlCl3溶液中。所以可以通过相互滴加时不同的实验现象加以区分。两种溶液各取少量，将其中的一个溶液滴加到另一种溶液中，若马上就有沉淀，则被滴加的为AlCl3溶液，滴加的为NaOH溶液；若开始无现象，后来才有沉淀产生，则被滴加的为NaOH溶液，滴加的为AlCl3溶液。(6) 由题意知Ksp(Fe(OH)3) =2.097×l0－39.将0.01 mol/L的A溶液与0.001 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，则c(Fe3+)= mol/L,c(OH-)=mol/L, c(Fe3+)·c3(OH-) =× ，所以能生成Fe(OH)3沉淀。

考点：考查元素的推断、电子式、离子方程式、化学方程式的书写、物质的鉴别、电镀原理的应用、沉淀的形成等知识。