Question

16．物質A～K有如下的轉化關系，其中D、E為氣體單質，試回答（圖中有些反應的產物和反應的條件沒有全部標出）：

（1）寫出下列物質的化學式：D是H₂，G是NaAlO₂；
（2）寫出“C→F”反應的離子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）寫出反應“F→G”的離子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）寫出反應“I→J”的離子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）在溶液I中滴入NaOH溶液，可觀察到的現象是產生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；寫出相關的化學反應方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（6）向200mL 3mol/L溶液J中加入60g鐵、銅混合物（鐵和銅的物質的量比為1：1），充分反應后過濾，向濾液中通入足量的氨氣，充分反應后再過濾、洗滌、干燥、灼燒，灼燒后得到固體的質量為72g．

Answer 1

分析 黃綠色氣體電子E為Cl₂，金屬H與溶液B反應得到I，I能被氯氣氧化得到J，而J能與H反應得到I，故金屬H為變價金屬，可推知H為Fe，B為鹽酸，I為FeCl₂，J為FeCl₃，K為Fe（OH）₃，故B為HCl，氣體單質D為H₂，金屬A與鹽酸反應得到C為鹽，能與氨氣反應得到白色沉淀F，且白色沉淀F溶于氫氧化鈉溶液得到G，可推知A為Al、C為AlCl₃、F為Al（OH）₃、G為NaAlO₂，據此解答．

解答 解：E為黃綠色氣體，則E是Cl₂，金屬H與溶液B反應得到I，I能和氯氣反應得到J，而J能與H反應得到I，可知H為變價金屬，則H為Fe，溶液B為鹽酸，I為FeCl₂，J為FeCl₃，K為Fe（OH）₃，所以氣體B為HCl，則氣體D是H₂，金屬A與鹽酸反應得到C為鹽，C與氨氣反應得到的白色沉淀F能溶于氫氧化鈉溶液，所以A是Al、C是AlCl₃、F是Al（OH）₃、G是NaAlO₂；
（1）上述分析可知，D是H₂，G是NaAlO₂，
故答案為：H₂，NaAlO₂；
（2）C→F的反應為氯離子在氨水中反應生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故意答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）F→G的反應為氫氧化鋁溶解于氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉溶液，反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）I→J的反應為氯氣氧化亞鐵離子誒鐵離子，反應的離子方程式：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）在FeCl₂溶液中滴入NaOH溶液，會生成氫氧化亞鐵沉淀，在空氣中會被迅速氧化為氫氧化鐵，則可觀察到的現象是產生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學反應方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（6）200mL 3mol/L FeCl₃，n（FeCl₃）=0.2×3=0.6mol，60g鐵、銅混合物（鐵和銅的物質的量比為1：1），則n（Fe）=n（Cu）=60/（56+64）=0.5mol，Fe的還原性強于Cu，則先發生：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，0.6mol Fe³⁺完全反應需要0.3mol Fe，小于0.5mol，所以溶液中的溶質為氯化亞鐵，氯化亞鐵的物質的量為0.6mol×3/2=0.9mol，充分反應后過濾，向濾液中通入足量的氨氣，充分反應后再過濾、洗滌、干燥、灼燒，灼燒后得到固體為氧化鐵，根據Fe元素守恒，氧化鐵的物質的量為0.9/2=0.45mol，所以氧化鐵的質量為0.45×160=72g，
故答案為：72g．

點評 本題考查無機物推斷，“物質的顏色、白色沉淀能與氫氧化鈉反應、金屬H及生成物轉化關系”等是推斷突破口，需要學生熟練掌握元素化合物知識，（6）中注意判斷最終物質，利用守恒法計算，難度中等．