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）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）

【解析】（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Al3＋，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。