Question

【题目】甲、乙、丙是都含有同一种元素的不同物质，转化关系如下图：

(1)若甲是CO2。

①常用于泡沫灭火器的是________(填“乙”或“丙”，下同)。

②浓度均为0.01 mol·L－1的乙溶液和丙溶液中，水的电离程度较大的是__________。

(2)若甲是Al。

①Al的原子结构示意图为___________。

②当n(Al)∶n(NaOH)∶n(H2SO4)＝1∶1∶2时，丙的化学式是__________。

(3)若甲是Cl2。

①甲转化为乙的离子方程式是_________________________。

②常温下，将a mol·L－1乙溶液和0.01 mol·L－1H2SO4溶液等体积混合生成丙，溶液呈中性，则丙的电离平衡常数Ka＝____________(用含a的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 乙 乙 Al2(SO4)3 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (－0.01)×10－5

【解析】（1）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠（碳酸氢钠），再与硫酸反应生成硫酸钠，①常用作泡沫灭火器的是NaHCO3，故为乙；②浓度相同的碳酸氢钠溶液和硫酸钠溶液中，HCO3-水解，故乙溶液中水的电离程度大；（2）金属铝是13号元素，原子结构示意图为 ②n(Al)=n(NaOH)时，生成偏铝酸钠，根据方程式：2NaAlO2 + 4H2SO4 =Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4H2O可知，NaAlO2与H2SO4 的物质的量之比为1:2，符合题意，故丙的化学式是 Al2(SO4)3 ；（3）若甲是氯气，与氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；③根据电荷守恒可得到：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+2c(SO42-)；其中，溶液显中性即c(H+)=c(OH-)，故c(Na+)=c(ClO-)+2c(SO42-)；又根据物料守恒可得到：c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)，即c(ClO-)=c(Na+)-2c(SO42-)、c(HClO)=c(Na+)-c(ClO-)=c(Na+)-[c(Na+)-2c(SO42-)]=2c(SO42-)；Ka====(－0.01)×10－5 。