Question

A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如下图（部分产物已略去）：

试回答：
（1）若D是具有氧化性的单质，则属于主族的金属A为           （填元素符号）
（2）若D是金属，C溶液在储存时应加入少量D，其理由是（用必要的文字和离子方程
式表示）                                          ；D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，写出腐蚀时原电池正极的电极反应式                     。
（3）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B。请写出B转化为C的所有可能的离子方程式                                  。化合物B经过一系列反应可以得到单质E，将一定质量的Mg和E 的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如右图所示。则固体混合物中Mg的质量为        ；NaOH溶液的物质的量浓度为           。

Answer 1

（1）Na（1分）
（2）加入少量铁，防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺（1分）；2Fe³⁺+Fe = 3Fe²⁺（1分）
O₂+2H₂O+4e^— = 4OH^—（1分）
（3）Al(OH)₃+3H⁺ = Al³⁺+3H₂O （1分）Al(OH)₃+OH^—= AlO₂^—+2H₂O（1分）
3.6g（2分）   5mol·L^—1（2分）

（1）若D是具有氧化性的单质，则属于主族的金属A应该是钠，B是氧化钠，D是过氧化钠。
（2）若D是金属，C溶液在储存时应加入少量D，则D是铁。由于亚铁离子具有还原性，易被氧化生成铁离子，而单质铁能还原铁离子，方程式为2Fe³⁺+Fe = 3Fe²⁺；钢铁发生吸氧腐蚀时，正极是氧气得到电子，方程式为O₂+2H₂O+4e^— = 4OH^—。
（3）根据题意可知，金属应该是铝，所以B是氢氧化铝，而C可能是Al^3＋，也可能是AlO₂^－，所以B生成C的方程式为Al(OH)₃+3H⁺ = Al³⁺+3H₂O 、Al(OH)₃+OH^—= AlO₂^—+2H₂O；
（4）E是Al，所以根据图像可知，硫酸是过量的，则0～20ml氢氧化钠是中和硫酸的，20～200ml是沉淀镁离子和铝离子的；200～240ml是溶解氢氧化铝的。因此0.15mol是氢氧化镁沉淀，则镁的质量是0.15mol×24g/mol＝3.6g；氢氧化铝是0.2mol，则溶解0.2mol氢氧化铝消耗的氧化钠是0.2mol，所以氢氧化钠溶液的浓度是0.2mol÷0.04L＝5.0mol/L。