Question

20．A-H及X均為中學化學常見物質，X是一種金屬單質，A、B是非金屬單質且A在常溫下為氣體．甲是短周期元素形成的鹽，且是某種消毒液的有效成分．它們在一定條件下有如下轉化關系（圖中條件均已略去）．

試回答下列問題：
（1）鑒定D中陽離子（不考慮H⁺）的操作和現(xiàn)象是向少量D溶液中滴入幾滴KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入H₂O₂溶液，溶液顯紅色．說明D中有Fe²⁺離子
（2）A與B在一定條件下反應生成一種原子個數(shù)比為1：1的分子Y，Y分子中各原子皆達8電子結構，則Y的電子式為．
（3）甲能使D迅速轉化為H，甲是NaClO（寫化學式），此時甲溶液表現(xiàn)的性質是
氧化性和堿性．將甲溶液與溶液C混合，也能迅速生成H，寫出反應的離子方程式Fe³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO．
（4）反應⑤的化學方程式為H₂S+Cl₂=S↓+2HCl．
（5）25℃，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中，通入HCl氣體或加入NaOH固體以調節(jié)溶液pH，溶液部分pH與c（S^2-）關系如下表（忽略溶液體積的變化、H₂S的揮發(fā)）．

pH	1	3	5	7	9	11	13
c（S2-）	1.4×10-19	1.4×10-15	1.4×10-11	6.7×10-7	1.9×10-5	1.3×10-3	5.7×10-2

①pH=13時，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=0.043mol•L^-1．
②某溶液含0.020mol•L^-1 Mn²⁺、0.10mol•L^-1 H₂S，當溶液pH=5時，Mn²⁺開始沉淀．[已知：K_sp（MnS）=2.8×10^-13]．

Answer 1

分析 紅褐色沉淀H為Fe（OH）₃，由題意知A在常溫下為非金屬單質氣體，X是一種金屬單質，結合質量守恒定律可推知X為Fe，甲是短周期元素形成的鹽，且是某種消毒液的有效成分，結合反應①②知A為Cl₂，C為FeCl₃、D為FeCl₂，甲為NaClO，NaClO溶液產(chǎn)生與FeCl₂反應，一方面FeCl₂被NaClO氧化為Fe³⁺，另一方面Fe³⁺與ClO^-發(fā)生雙水解反應生成Fe（OH）₃和HClO，由題意知B是非金屬單質固體，由反應③④可知，B為硫、E為FeS、F為HCl、G為H₂S，反應⑤為氯氣與硫化氫反應生成S與HCl，符合轉化關系，據(jù)此解答．

解答 解：紅褐色沉淀H為Fe（OH）₃，由題意知A在常溫下為非金屬單質氣體，X是一種金屬單質，結合質量守恒定律可推知X為Fe，甲是短周期元素形成的鹽，且是某種消毒液的有效成分，結合反應①②知A為Cl₂，C為FeCl₃、D為FeCl₂，甲為NaClO，NaClO溶液產(chǎn)生與FeCl₂反應，一方面FeCl₂被NaClO氧化為Fe³⁺，另一方面Fe³⁺與ClO^-發(fā)生雙水解反應生成Fe（OH）₃和HClO，由題意知B是非金屬單質固體，由反應③④可知，B為硫、E為FeS、F為HCl、G為H₂S，反應⑤為氯氣與硫化氫反應生成S與HCl，符合轉化關系，
（1）D中陽離子為Fe²⁺，鑒定Fe²⁺的操作和現(xiàn)象是向少量D溶液中滴入幾滴KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入H₂O₂溶液，溶液顯紅色．說明D中有Fe²⁺離子，
故答案為：向少量D溶液中滴入幾滴KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入H₂O₂溶液，溶液顯紅色．說明D中有Fe²⁺離子；
（2）A為Cl₂，B為硫，A與B在一定條件下反應生成一種原子個數(shù)比為1：1的分子Y為S₂Cl₂，Y的電子式為，
故答案為：；
（3）根據(jù)上面的分析可知，甲是NaClO，NaClO溶液產(chǎn)生與FeCl₂反應，一方面FeCl₂被NaClO氧化為Fe³⁺，另一方面Fe³⁺與ClO^-發(fā)生雙水解反應生成Fe（OH）₃和HClO，所以此時甲溶液表現(xiàn)的性質是氧化性、堿性，將甲溶液與FeCl₃溶液混合，也能迅速生成Fe（OH）₃，反應的離子方程式為Fe³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO，
故答案為：NaClO；氧化性、堿性；Fe³⁺+3ClO^-+3H₂O=Fe（OH）₃↓+3HClO；
（4）反應⑤是氯氣與硫化氫反應生成S與HCl，反應方程式為：H₂S+Cl₂=S↓+2HCl，
故答案為：H₂S+Cl₂=S↓+2HCl；
（5）①根據(jù)硫元素守恒可知，c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）^-）=0.10 mol•L^-1-c（S^2-）=（0.10-5.7×10^-2）mol•L^-1=0.043mol•L^-1，
故答案為：0.043；
②某溶液含0.020mol•L^-1 Mn²⁺、0.10mol•L^-1 H₂S，根據(jù)K_sp（MnS）=c（Mn²⁺）•c（S^2-），c（S^2-）=$\frac{K{\;}_{sp}（MnS）}{c（Mn{\;}^{2+}）}$=1.4×10^-11mol•L^-1，對比題中表中的數(shù)據(jù)可知，此時溶液的pH=5，
故答案為：5．

點評 本題考查無機物推斷，物質的顏色是推斷突破口，再利用元素守恒推斷X為Fe，結合中學常見物質及轉化關系進行推斷，需要學生具備扎實的基礎與邏輯推理能力，難度中等．