Question

如图表示各物质之间的转化关系。已知D、E、Z是中学化学常见的单质，其他都是化合物。Z、Y是氯碱工业的产品。D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂。E为日常生活中应用最广泛的金属。除反应①外，其他反应均在水溶液中进行。请回答下列问题。

（1）写出X的电子式：            。
（2）常温时pH =12的G溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为          （写出计算式）。
（3）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，铜为镀层金属，则铜是____极，请写出在E电极上发生的电极反应式：             。
（4）写出反应③的离子方程式：                   。
（5）现有无标签的Y和M的两种无色水溶液，不用其他任何试剂，请你设计一个简单的实验对这两种溶液加以鉴别                （回答实验操作、现象及结论）。
（6）A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀，某温度下此沉淀的Ksp =2.097×l0^－39。将0.01 mol/L的A溶液与0.001 mol·L^－1的NaOH溶液等体积混合，你认为能否形成沉淀____（填“能”或“不能”），请通过计算说明                             。

Answer 1

（1）（2）10^-2～10^-12mol/L;  (3) 阳   Cu²⁺+2e^-=Cu;（4）2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（5）采用试剂互滴实验现象不同加以鉴别；
（6）能  c(Fe³⁺)·c³(OH^-) =× ，能生成Fe(OH)₃沉淀.

解析试题分析： 根据题意及框图中各种物质之间的转化关系可知：X：HCl；Y：NaOH；Z：Cl₂; A: FeCl₃; B: FeCl₂; C: FeO; D: Al; E: Fe; F: Al₂O₃;G: NaAlO₂;M: AlCl₃. （1）HCl为共价化合物，其电子式为：。（2）若溶液的pH =12是由盐水解产生的。则根据NaAlO₂=Na⁺+AlO₂^-。AlO₂^-+2H₂OAl(OH)₃+OH^-. pH=12,c(OH-)=10^-12mol/L所以c(Na⁺)-c(AlO₂^-)= 10^-12mol/L。若溶液的碱性是有NaOH电离产生，则NaOH= Na⁺+ OH^-和NaAlO₂=Na⁺+AlO₂^-可得：c(Na⁺)=c(AlO₂^-)+10^-12mol/L，所以c(Na⁺)-c(AlO₂^-)= 10^-2mol/L。因此该溶液中溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为10^-2～10^-12mol/L。（3）电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。所以Cu作阳极。镀件Fe上发生的反应为Cu²⁺+2e^-=Cu。（4）反应③为Al与强碱溶液发生的反应，其的离子方程式2Al+2OH^-+ 2H₂O =2AlO₂^-+3H₂↑。（5）因为Al(OH)₃为两性氢氧化物，能与强碱发生反应而溶解。但是不能溶解在AlCl₃溶液中。所以可以通过相互滴加时不同的实验现象加以区分。两种溶液各取少量，将其中的一个溶液滴加到另一种溶液中，若马上就有沉淀，则被滴加的为AlCl₃溶液，滴加的为NaOH溶液；若开始无现象，后来才有沉淀产生，则被滴加的为NaOH溶液，滴加的为AlCl₃溶液。(6) 由题意知Ksp(Fe(OH)₃) =2.097×l0^－39.将0.01 mol/L的A溶液与0.001 mol·L^－1的NaOH溶液等体积混合，则c(Fe³⁺)=  mol/L,c(OH^-)=mol/L, c(Fe³⁺)·c³(OH^-) =× ，所以能生成Fe(OH)₃沉淀。
考点：考查元素的推断、电子式、离子方程式、化学方程式的书写、物质的鉴别、电镀原理的应用、沉淀的形成等知识。