Question

某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)：

(1)写出B的电子式________。

(2)写出由M溶液制B、C、D的化学方程式___________________________________。

(3)若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，写出A和B水溶液反应的离子方程式___________________________________。

(4)若A是CO₂气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO₂物质的量与所用盐酸体积如图所示，则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式为_______。

(5)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_________________________________。

(6)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为________________。

(7)若A是一种溶液，可能含有H^＋、NH₄⁺、Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、CO₃^2- 、SO₄^2-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。

Answer

2NaCl+2H2OCl2↑＋H2↑+2NaOH SiO2+2OH-=SiO32-+H2O NaHCO3、Na2CO3 先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl c(H＋)∶c(Al3＋)∶c(NH4+)∶c(SO42-)＝1∶1∶2∶3

【解析】

（1）M是日常生活中不可缺少的调味品，C可在D中燃烧发出苍白色火焰，应为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；

（2）根据上述分析，M为NaCl，根据电解食盐水的反应写出相应方式即可；

（3）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO2，E为Na2SiO3，E与F溶液反应可以制备G为H2SiO3；

（4）曲线中，从0.1L～0.3L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为100mL，小于200mL，所以溶液中的溶质成分NaHCO3、Na2CO3；

（5）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液加入NaAlO2溶液中先生成氢氧化铝沉淀，后又溶解生成铝盐；

（6）若A是一种化肥，A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气；

（7）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）之比，再结合电荷守恒计算与n（SO42-）的比例关系。

（1）M是日常生活中不可缺少的调味品，C可在D中燃烧发出苍白色火焰，应为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH，B的电子式为：，故答案为：；

（2）电离氯化钠溶液得到氢气、氯气和氢氧化钠，反应方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑＋H2↑+2NaOH，故答案为：2NaCl+2H2OCl2↑＋H2↑+2NaOH；

（3）A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO2，E为Na2SiO3，E与F溶液反应可以制备G为H2SiO3，A和B水溶液反应的离子方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；

（4）假设溶质为碳酸钠，则前后消耗盐酸的体积应相等，而曲线中，从0.1L～0.3L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为100mL，小于200mL，所以溶液中的溶质成分NaHCO3、Na2CO3，故答案为：NaHCO3、Na2CO3；

（5）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液加入NaAlO2溶液中先生成氢氧化铝沉淀，后又溶解生成铝盐，现象为：先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失，故答案为：先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失；

（6）若A是一种化肥，可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，E与D反应的化学方程式为：3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，故答案为：3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl；

（7）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-．发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)=1：1：2，由电荷守恒可知：2n(SO42-)=n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+），故n(H+)：n(Al3+)：n(NH4+)：n(SO42-)=1：1：2：3，故c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3，故答案为：c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3。