Question

2．有一化合物A，其水溶液為淺綠色，可發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

其中B、D、E為無色氣體，W、K為常見的金屬單質(zhì)，C為難溶于水的紅褐色固體．在混合液中加入BaCl₂可生成不溶于稀HNO₃的白色沉淀，H和W反應(yīng)可放出大量的熱．
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A（NH₄）₂Fe（SO₄）₂    FNO
（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式J與NaOH溶液反應(yīng)：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，F(xiàn)→G：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
K與過量G溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO+2H₂O；
（3）電解混合液的陽極電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）原混合液的體積為VmL，pH為a，密度為ρ₁g/mL，電解一段時間后，收集到標(biāo)況下D的體積為bL，若此時溶液的密度為ρ₂g/mL，則此溶液的c（OH^-）為$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L（用字母表示）．

Answer 1

分析 K和W為常見的金屬單質(zhì)，W和H反應(yīng)可放出大量的熱，該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，則M為Al，L為Fe；C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，H為Fe₂O₃，然后結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，A為Fe（OH）₂，X的水溶液為淺綠色，混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，沉淀為硫酸鋇，B、D、E均為無色氣體，B應(yīng)為氨氣，則X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；電解硫酸鈉溶液生成E為H₂，D為O₂，氨氣與氧氣反應(yīng)生成F為NO，NO、氧氣、水反應(yīng)生成的G為硝酸，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)用語來解答．

解答 解：K和W為常見的金屬單質(zhì)，W和H反應(yīng)可放出大量的熱，該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，則M為Al，L為Fe；C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，H為Fe₂O₃，然后結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，A為Fe（OH）₂，X的水溶液為淺綠色，混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，沉淀為硫酸鋇，B、D、E均為無色氣體，B應(yīng)為氨氣，則X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；電解硫酸鈉溶液生成E為H₂，D為O₂，氨氣與氧氣反應(yīng)生成F為NO，NO、氧氣、水反應(yīng)生成的G為硝酸，
（1）根據(jù)分析可知，A為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，F(xiàn)為NO，故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；NO；
（2）J為氧化鋁，氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；F為NO，一氧化氮與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；K為Fe，鐵與過量硝酸反應(yīng)的離子方程式為：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO+2H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO+2H₂O；
（3）電解混合液時陽極氫氧根失去電子生成氧氣，其電極反應(yīng)式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（4）電極氫氧化鈉、硫酸鈉的混合液，相當(dāng)于電解水，標(biāo)況下bL氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{bL}{22.4L/mol}$=$\frac{22.4}$mol，電解過程中消耗水的質(zhì)量為：$\frac{22.4}$mol×2×18g/mol=$\frac{9b}{5.6}$g，
原混合液的體積為VmL，pH為a，則溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量為：10^a-14mol/L×V×10^-3L=V×10^a-17mol，
電解后溶液質(zhì)量為：ρ₁Vg-$\frac{9b}{5.6}$g，電解后溶液的體積為：$\frac{{ρ}_{1}Vg-\frac{9b}{5.6}g}{{ρ}_{2}g/mL}$=$\frac{5.6{ρ}_{1}V-9b}{5.6{ρ}_{2}}$mL，
所以電解后溶液中氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=$\frac{V×1{0}^{a-17}mol}{\frac{5.6{ρ}_{1}V-9b}{5.6{ρ}_{2}}×1{0}^{-3}L}$=$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L，
故答案為：$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，題目難度中等，把握鋁熱反應(yīng)及電解原理為解答的關(guān)鍵，注意K、W、H為推斷物質(zhì)的突破口，側(cè)重金屬及其化合物之間轉(zhuǎn)化的考查，（4）的計算量較大，需要明確反應(yīng)原理及反應(yīng)實(shí)質(zhì)．