Question

8．物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品．已知C在D中燃烧发生苍白色火焰，M与其他物质的转化关系如图甲所示（部分产物已略去）；

（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．
（2）比较B中各元素原子半径大小Na＞O＞H（填元素符号）．
（3）若A是一种酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则G的化学式是H₂SiO₃．
（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断增加，然后又由多到少，最后消失．
（5）若A是一种溶液，只可能含有H⁺，NH₄⁺，Mg²⁺，Fe³⁺，Al³⁺，CO₃^2-，SO₄^2-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图乙所示．由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3．
（6）若E可用于检验葡萄糖的存在，写出G溶液充分蒸发灼烧后的产物与乙醇反应的化学方程式2CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+Cu+2H₂O．
（7）根据下图，写出25℃时由CO₂和H₂O转化为葡萄糖溶液的化学方程式6CO₂（g）+6H₂O（l）$\stackrel{△}{→}$C₆H₁₂O₆（aq）+2H₂O（g）．

Answer 1

分析 （1）C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H₂、D为Cl₂、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH，
（2）B为NaOH，根据原子电子层数越多半径越大，电子层数相同时则核电荷数越多，半径越小，据此判断；
（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，与F溶液反应得到G为H₂SiO₃；
（4）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溶液逐滴加入NaAlO₂溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解；
（5）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CO₃^2-，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SO₄^2-，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（SO₄^2-）的比例关系，据此计算；
若A是一种盐，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，可推知A中含有Fe²⁺，E为Fe（OH）₃，G为FeCl₃；
（6）若E可用于检验葡萄糖的存在，则E为氢氧化铜，E和F生成G，则G为氯化铜，由于铜离子能水解，氯化把易挥发，所以氯化铜溶液充分蒸发灼烧后的产物为氧化铜，氧化铜与乙醇发生氧化还原反应生成铜和乙醛，据此答题；
（7）根据图中各物质转化关系及元素守恒可写出由CO₂和H₂O转化为葡萄糖溶液的化学方程式．

解答 解：（1）C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H₂、D为Cl₂、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH，用惰性电极电解M溶液的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（2）B为NaOH，根据原子电子层数越多半径越大，电子层数相同时则核电荷数越多，半径越小，所以NaOH中各元素原子半径大小为Na＞O＞H，
故答案为：Na＞O＞H；
（3）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO₂，E为Na₂SiO₃，与F溶液反应可以得到G为H₂SiO₃，
故答案为：H₂SiO₃；
（4）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H⁺，一定没有CO₃^2-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中间段沉淀的质量不变，应为NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反应，则含有NH₄⁺，由电荷守恒可知一定含有SO₄^2-，
发生反应H⁺+OH^-=H₂O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1积，
发生反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，
发生反应NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，
则n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：2，由电荷守恒可知，n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）=1：1：2：3，故c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3，
故答案为：c（H⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）：c（SO₄^2-）=1：1：2：3；
（6）若E可用于检验葡萄糖的存在，则E为氢氧化铜，E和F生成G，则G为氯化铜，由于铜离子能水解，氯化把易挥发，所以氯化铜溶液充分蒸发灼烧后的产物为氧化铜，氧化铜与乙醇发生氧化还原反应生成铜和乙醛，反应方程式为2CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+Cu+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+Cu+2H₂O；
（7）根据图中各物质转化关系及元素守恒可写出由CO₂和H₂O转化为葡萄糖溶液的化学方程式为6CO₂（g）+6H₂O（l）$\stackrel{△}{→}$ C₆H₁₂O₆（aq）+2H₂O（g），
故答案为：6CO₂（g）+6H₂O（l）$\stackrel{△}{→}$ C₆H₁₂O₆（aq）+2H₂O（g）．

点评 本题考查无机物推断等，题目涉及元素化合物较多，需要学生全面掌握据基础知识，注意离子方程式与电荷守恒的应用，难度中等．