Question

A、B、C、X是中学化学常见物质，均由短周期元素组成，转化关系如图。请针对以下三种不同情况回答：

（1）若A、B、C中均含同一种常见金属元素，该元素在 C中以阴离子形式存在，将A、C的水溶液混合可得B的白色胶状沉淀。
①A中含有的金属元素的原子结构示意图为                。
②该金属元素的单质与某红色氧化物在高温下反应，可用于焊接铁轨及定向爆破，已知：1mol该单质完全反应，当温度恢复至298K时，共放热QkJ，请写出该反应的热化学反应方程式为                                                      。
（2）若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性。
①用化学方程式表明B溶液呈碱性的原因                                        。
②自然界中存在B、C和H₂O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100 mL溶液，测得溶液中金属阳离子的浓度为0．5 mol/L。若取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体的质量为___________________。

Answer 1

（1）①②2Al(s)+Fe₂O₃(s) Al₂O₃(s)+2Fe(s)； △H＝－2QkJ/mol
（2）①CO₃^2－+H₂OOH^－+ HCO₃^－
② 2．65 g

试题分析：（1）①若A、B、C中均含同一种常见金属元素，将A、C的水溶液混合可得B的沉淀，由转化关系可知，A含有铝离子，B为氢氧化铝，C含有偏铝酸根，x为氢氧化钠，因此可得出A中含金属元素Al的结构示意图。
②该金属元素的单质与某红色氧化物在高温下反应为铝与Fe₂O₃发生的铝热反应，配平后Al的系数为2，则△H＝－2QkJ/mol，则人化学方程式为2Al(s)+Fe₂O₃(s) Al₂O₃(s)+2Fe(s)； △H＝－2QkJ/mol
（2）①若A、B、C的焰色反应均呈黄色，水溶液均为碱性，则A为氢氧化钠，B为碳酸钠，C为碳酸氢钠，x为二氧化碳。Na₂CO₃溶液呈碱性的原因是CO₃²?发生了水解反应，方程式为：CO₃^2－+H₂OOH^－+ HCO₃^-。
②溶液中金属阳离子的浓度为0．5 mol?L?¹，即钠离子浓度为0．5mol/L．取相同质量的固体加热至恒重，剩余固体为碳酸钠，根据钠离子守恒可知，碳酸钠的质量为1/2×0．1L×0．5mol/L×106g/mol=2．65g。