Question

3．A、B、C、D是中学化学常见单质，其中C、D是常见金属，构成它们的元素的原子序数分别为a、b、c、d，且2（a+b）=3（c-a）；X、Y、Z、M、N、W、H、K是常见化合物，M为白色沉淀，它们之间有如图转化关系（图中反应物和生成物中的H₂O已略去）

回答下列问题：
（1）写出M的化学式Al（OH）₃；
（2）指出元素D在元素周期表中的位置四周期，VIII族；
（3）C、D与Y的浓溶液能形成原电池，写出负极的电极反应式Al+4OH^--3e^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）写出反应③的离子方程式Al³⁺+3AlO₂+6H₂O═4Al（OH）₃↓；
（5）25时，pH=5的W和N的水溶液中，由水电离出来的c（H⁺）浓度之比为1：10⁴．

Answer 1

分析 X$\stackrel{电解}{→}$A+B+Y，可以初步推断X为NaCl溶液电解生成了H₂、Cl₂、NaOH；题中B+D→N以及N与H的相互转化可知金属D为变价金属，应为Fe，则B为Cl₂，N为FeCl₃，H为FeCl₂，由转化关系可知W为HCl，则A为H₂，Y为NaOH，金属C可与氢氧化钠溶液反应，应为Al，则Z为NaAlO₂，K为AlCl₃，M为Al（OH）₃，以此解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知M为，故答案为：Al（OH）₃；
（2）D为Fe，位于周期表四周期，VIII族，故答案为：四周期，VIII族；
（3）由于铝与氢氧化钠溶液反应，而铁不反应，形成原电池时，铝为负极，被氧化生成AlO₂^-，电极方程式为Al+4OH^--3e^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al+4OH^--3e^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）转化关系中反应③是Z（NaAl0₂）+K（AlCl₃）→M（Al（OH）₃）的离子方程式为：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺+3AlO₂+6H₂O═4Al（OH）₃↓；
（5）25℃时，PH=5的HCl溶液和FeCl₃的水溶液中由H₂O电离出来的H⁺离子浓度之比，依据溶液中存在的离子积常数计算，PH=5的HCl溶液中[H⁺]酸•[OH^-]水=10^-14；[H+]水=[OH-]水=10^-9mol/L；PH=5的FeCl₃的水溶液中存在水解平衡溶液中存在离子积[H⁺]水•[OH^-]剩余=10^-14；[H⁺]水=[OH^-]水=10^-5；25℃时，PH=5的HCl溶液和FeCl₃的水溶液中由H₂O电离出来的H⁺离子浓度之比为10^-9：10^-5=1：10⁴   故答案为：1：10⁴．

点评 本题考查了元素化合物的物质推断，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力，题目涉及饱和食盐水的电解产物的分析判断，铝及其化合物、铁及其化合物的性质应用，水溶液中的离子积的应用，综合性较强，难度较大．