Question

A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì)，它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1（部分產(chǎn)物已略去）：

試回答：
（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，則屬于主族的金屬A為______（填元素符號(hào)）
（2）若D是金屬，C溶液在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)加入少量D，其理由是（用必要的文字和離子方程式表示）______；D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，寫出腐蝕時(shí)原電池正極的電極反應(yīng)式______．
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B．請(qǐng)寫出B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式______．化合物B經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E，將一定質(zhì)量的Mg和E的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖2所示．則固體混合物中Mg的質(zhì)量為______；NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為______．

Answer 1

（1）若D是具有氧化性的單質(zhì)，A為主族的金屬，A為鈉、D為氧氣、B為氧化鈉、C為過氧化鈉，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，
故答案為：Na；
（2）若D是金屬，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，D為變價(jià)金屬，A具有強(qiáng)氧化性，可推知A為氯氣、D為Fe，、B為FeCl₂、C為FeCl₂，則：
FeCl₂溶液在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)加入少量Fe，其理由是：加入少量鐵，發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Fe=3Fe³⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，
Fe在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，原電池正極的電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：加入少量鐵，發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Fe=3Fe³⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機(jī)化合物，在溶液中A和C反應(yīng)生成B，應(yīng)含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強(qiáng)酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強(qiáng)堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），則：
B轉(zhuǎn)化為C的所有可能的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
化合物Al（OH）₃經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到單質(zhì)E為Al，將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體，待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，
由圖可知，200～240mL為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，可知n[Mg（OH）₂]=0.15mol，根據(jù)Mg元素守恒可知：m（Mg）=0.15mol×24g/mol=3.6g，
沉淀最大時(shí)為氫氧化鎂、氫氧化鋁，故n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，20～200mL消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量等金屬提供電子物質(zhì)的量，故n（NaOH）=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，則c（NaOH）=

0.9mol

0.2L-0.02L

=5mol/L，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；3.6g；5mol/L．