Question

A-L為中學化學常見物質，其主要轉化關系如圖所示（其中產物水已略去）．已知A為金屬單質，C、D通常狀況下為氣體單質．B、F均為重要的化工產品，F為具有刺激性氣味的氣體，將一定量F通入B的稀溶液中可以得到兩種鹽K和L．G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體．
（1）工業上冶煉金屬A的方法稱為______．
（2）向E的溶液中加入氫氧化鈉溶液的實驗現象為______，反應的化學方程式為______．
（3）寫出E的酸性溶液與G反應轉化為H的離子方程式______．
（4）相同條件下物質的量濃度相同的K、L溶液的pH大小關系為K______L（用“＞”、“＜”或“=”表示），其主要原因是（用化學用語說明）______．

Answer 1

解：A-L為中學化學常見物質，C、D通常狀況下為氣體單質，F為具有刺激性氣味的氣體，F為重要的化工產品，則F是NH₃，由C+D→F，所以C和D一種是氮氣，另一種是氫氣，A是金屬單質，A+B的稀溶液→E+C，所以C是H₂，D是N₂；
G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體，G和I一種是水，一種是雙氧水，由EH可知，E和H都含有金屬A元素，故A是變價金屬，A是鐵，E是亞鐵鹽，H是鐵鹽，G是H₂O₂，I是H₂O；
轉化關系H+I+F為鐵鹽+氨水→Fe（OH）₃+銨鹽，所以J和K一種是Fe（OH）₃，一種是銨鹽，結合將一定量的F通入B的溶液中，可得到兩種鹽K和L可知，B為二元酸，B為重要的化工產品，則B是H₂SO₄，K為（NH₄）₂SO₄，J為Fe（OH）₃，
（1）A為Fe，工業上冶煉金屬Fe，主要利用一氧化碳含有氧化鐵，該冶煉方法稱為熱還原法，
故答案為：熱還原法；
（2）硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氫氧化亞鐵白色沉淀，但氫氧化亞鐵不穩定，立即變為灰綠色，最后生成紅褐色沉淀，所以反應現象是先生成白色沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色，反應方程式為FeSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe （OH）₃；
故答案為：先生成白色沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色；FeSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe （OH）₃；
（3）酸性條件下，亞鐵離子和雙氧水反應生成鐵離子和水，離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）將一定量的氨氣通入硫酸的溶液中，可得到兩種鹽硫酸銨和硫酸氫銨，物質的量濃度相同的硫酸銨和硫酸氫銨的溶液，硫酸銨水解導致其溶液呈酸性，硫酸氫銨是強酸的酸式鹽，水溶液呈強酸性，所以在相同條件下pH相對較大的為（NH₄）₂SO₄，
故答案為：＞；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，HSO₄^-═H⁺+SO₄^2-．
分析：A-L為中學化學常見物質，C、D通常狀況下為氣體單質，F為具有刺激性氣味的氣體，F為重要的化工產品，則F是NH₃，由C+D→F，所以C和D一種是氮氣，另一種是氫氣，A是金屬單質，A+B的稀溶液→E+C，所以C是H₂，D是N₂；
G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體，G和I一種是水，一種是雙氧水，由EH可知，E和H都含有金屬A元素，故A是變價金屬，A是鐵，E是亞鐵鹽，H是鐵鹽，G是H₂O₂，I是H₂O；
轉化關系H+I+F為鐵鹽+氨水→Fe（OH）₃+銨鹽，所以J和K一種是Fe（OH）₃，一種是銨鹽，結合將一定量的F通入B的溶液中，可得到兩種鹽K和L可知，B為二元酸，B為重要的化工產品，則B是H₂SO₄，K為（NH₄）₂SO₄，J為Fe（OH）₃．
點評：本題以無機框圖題的形式考查化合物之間的相互轉化關系和邏輯推理能力、分析判斷能力，涉及Fe、N等元素單質及其化合物的性質，明確化合物的性質是解本題的關鍵，注意會用化學語言描述亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀的反應現象，為易錯點．