Question

A、B、C、D均為中學化學中常見的物質，它們之間轉化關系如圖1（部分產物已略去）：

試回答：
（1）若D是具有氧化性的單質，則屬于主族的金屬A為______（填元素符號）
（2）若D是金屬，C溶液在儲存時應加入少量D，其理由是（用必要的文字和離子方程式表示）______；D在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，寫出腐蝕時原電池正極的電極反應式______．
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機化合物，在溶液中A和C反應生成B．請寫出B轉化為C的所有可能的離子方程式______．化合物B經(jīng)過一系列反應可以得到單質E，將一定質量的Mg和E的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體．待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖2所示．則固體混合物中Mg的質量為______；NaOH溶液的物質的量濃度為______．

Answer 1

（1）若D是具有氧化性的單質，A為主族的金屬，A為鈉、D為氧氣、B為氧化鈉、C為過氧化鈉，符合轉化關系，
故答案為：Na；
（2）若D是金屬，由轉化關系可知，D為變價金屬，A具有強氧化性，可推知A為氯氣、D為Fe，、B為FeCl₂、C為FeCl₂，則：
FeCl₂溶液在儲存時應加入少量Fe，其理由是：加入少量鐵，發(fā)生反應2Fe²⁺+Fe=3Fe³⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，
Fe在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，原電池正極的電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：加入少量鐵，發(fā)生反應2Fe²⁺+Fe=3Fe³⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）若A、B、C為含同一種金屬元素的無機化合物，在溶液中A和C反應生成B，應含有Al元素，可推知A為偏鋁酸鹽、D為強酸、B為氫氧化鋁、C為鋁鹽（或者A為鋁鹽、D為強堿、B為氫氧化鋁、C為偏鋁酸鹽），則：
B轉化為C的所有可能的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
化合物Al（OH）₃經(jīng)過一系列反應可以得到單質E為Al，將一定質量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體，待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，
由圖可知，200～240mL為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應，可知n[Mg（OH）₂]=0.15mol，根據(jù)Mg元素守恒可知：m（Mg）=0.15mol×24g/mol=3.6g，
沉淀最大時為氫氧化鎂、氫氧化鋁，故n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，20～200mL消耗氫氧化鈉的物質的量等金屬提供電子物質的量，故n（NaOH）=0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，則c（NaOH）=

0.9mol

0.2L-0.02L

=5mol/L，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；3.6g；5mol/L．