题目内容

现有A、B、C三种均含同一种金属元素的无机化合物,它们之间的转化关系如图1(部分产物已略去)所示:

(1)请写出B转化为C的所有可能的离子方程式:
 
.A与C反应的所有可能的离子方程式:
 
.
(2)若化合物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溶液的体积的关系如图2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
 
.
考点:无机物的推断
专题:
分析:(1)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,应含有Al元素,可推知A为偏铝酸盐、D为强酸、B为氢氧化铝、C为铝盐(或者A为铝盐、D为强碱、B为氢氧化铝、C为偏铝酸盐);
(2)根据Mg元素守恒计算镁的质量.
解答: 解:(1)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,应含有Al元素,可推知A为偏铝酸盐、D为强酸、B为氢氧化铝、C为铝盐(或者A为铝盐、D为强碱、B为氢氧化铝、C为偏铝酸盐),则B转化为C的所有可能的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 或Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,A与C反应的所有可能的离子方程式为3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 或Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓;
(2)化合物Al(OH)3经过一系列反应可以得到单质E为Al,将一定质量的Mg和Al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,
由图可知,200~240mL为氢氧化铝与氢氧化钠反应,可知n[Mg(OH)2]=0.15mol,根据Mg元素守恒可知:m(Mg)=0.15mol×24g/mol=3.6g,
沉淀最大时为氢氧化镁、氢氧化铝,故n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol,根据电荷守恒可知,20~200mL消耗氢氧化钠的物质的量等金属提供电子物质的量,故n(NaOH)=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol,则c(NaOH)=
0.9mol
0.2L-0.02L
=5mol/L,
故答案为:3.6g;5mol/L.
点评:本题考查无机物推断,属于开放性题目,需要学生熟练掌握元素化合物知识,(2)中计算关键清楚个阶段发生的反应,注意利用守恒思想解答,难度中等.
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