Question

某课外小组对金属钠进行研究。已知C、D都是单质，F的水溶液是一种常见的强酸。

（1）金属Na在空气中放置足够长时间，最终的生成物是：_________________________。

（2）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_________________________。

（3）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，请写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式：_________________________。

（4）若A是一种溶液，只可能含有H⁺、NH、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO、SO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及其物质的量浓度之比为_________。

（5）将NaHCO₃与M的混合物在密闭容器中充分加热后排出气体，经测定，所得固体为纯净物，则NaHCO₃与M的质量比为____________。

Answer

碳酸钠 或Na2CO3 溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加；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】

由转化关系图可知，M为Na2O2，C、D都是单质，Na与水反应生成C，则C为H2，B为NaOH，F的水溶液是一种常见的强酸，则F为HCl，D为Cl2，若A是一种常见金属单质，则A为Al，E为NaAlO2，G为NaCl；若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则A为FeCl2，E为Fe(OH)3；若A是一种溶液，由图可知，开始发生酸碱中和，然后Al3+与碱反应，再NH4+与碱反应，最后沉淀与碱反应完全溶解，然后结合物质的性质及反应来解答。

（1）Na在空气中放置足够长时间，发生4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO3•10H2O、Na2CO3•10H2O=Na2CO3+10H2O，则最终生成物为碳酸钠或Na2CO3；答案为碳酸钠或Na2CO3。

（2）若A是一种常见金属单质，则A为Al，E为NaAlO2，G为NaCl，将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，发生NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，所看到的实验现象是：溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加，然后又由多到少最后沉淀消失；答案为：溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加，然后又由多到少最后沉淀消失。

（3）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，则A为FeCl2，E为Fe(OH)3，则A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，该过程中发生氧化还原反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

（4）若A是一种溶液，由图可知，开始发生酸碱中和，然后Al3+与碱反应，再NH4+与碱反应，最后沉淀与碱反应完全溶解，则溶液中不存在Fe3+、Mg2+，有H+和Al3+，不存在CO32-，因而该溶液中含H+、NH4+、Al3+，由离子共存及电荷守恒可知，还存在的阴离子为SO42-，由消耗B的体积可知，c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)=1：1：2，由电荷守恒可知c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42-)=1：1：2：3；答案为：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，充分加热后排出气体，经测定，所得固体为纯净物，则生成物只有Na2CO3，即n(NaHCO3)：n(Na2O2) ≥2：1，NaHCO3与M的质量比为≥84：39；答案为≥84：39。