Question

以下是有關物質相互轉化的關系圖，其中A俗稱鐵紅，甲為強酸，乙為還原性氣體，丙為強堿溶液，G為紅褐色沉淀，I的顏色呈淺綠色．

（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-組成的溶液，則甲的化學式是

H₂SO₄

，列舉A物質的一種用途

用作紅色油漆和涂料

．
（2）若D是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則乙的化學式為

CO

，丁屬于單質、酸、堿中的

酸

；在I溶液中加入氫氧化鈉溶液，可以觀察到的現(xiàn)象是

生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色

，對應的離子方程式和化學方程式依次是

Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓

，

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

；
（3）寫出G→A+C的化學方程式：

2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O

．
（4）若A中混有雜質Al₂O₃，除去雜質的方法是加入過量的

NaOH溶液

，該反應的離子方程式為

Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

．
（5）由E和A組成的混合物與稀H₂SO₄作用，固體恰好溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為4：1．則反應物中Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物質的量之比為

1：2：4

．

Answer 1

分析：其中A俗稱鐵紅，化學式為Fe₂O₃；甲為強酸，乙為還原性氣體，丙為強堿溶液，G為紅褐色沉淀判斷為Fe（OH）₃，C為H₂O；I的顏色呈淺綠色，為亞鐵離子的溶液；
（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-組成的溶液，則依據(jù)轉化關系得到，甲為強酸H₂SO₄；A為Fe₂O₃；依據(jù)氧化鐵的性質分析應用和用途；
（2）若D是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷乙為還原性氣體CO，還原氧化鐵為鐵和二氧化碳氣體，E為Fe，鐵和丁反應生成亞鐵離子證明丁為稀酸；亞鐵離子和堿氫氧化鈉反應生成白色沉淀氫氧化亞鐵，在空氣中 會被迅速氧化為氫氧化鐵紅褐色沉淀；
（3）變化為氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水的反應；
（4）氧化鐵中含有氧化鋁，利用氧化鋁的兩性進行除雜，氧化鋁溶于強酸強堿溶液，氧化鐵溶于強酸溶液；
（5）E和A組成的混合物依據(jù)上述分析判斷為Fe和Fe₂O₃；與稀H₂SO₄作用，固體恰好溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為4：1；
依據(jù)反應Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；分析計算；

解答：解：其中A俗稱鐵紅，化學式為Fe₂O₃；甲為強酸，乙為還原性氣體，丙為強堿溶液，G為紅褐色沉淀判斷為Fe（OH）₃，C為H₂O；I的顏色呈淺綠色，為亞鐵離子的溶液；
（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-組成的溶液，則依據(jù)轉化關系得到，甲為強酸H₂SO₄；A為Fe₂O₃；氧化鐵的性質分析應用和用途，鐵紅是非常重要的一種防銹顏料，絕大多數(shù)的涂料都開發(fā)有鐵紅防銹漆，如醇酸鐵紅防銹漆、氯化橡膠鐵紅防銹漆和環(huán)氧鐵紅防銹漆．甚至在某些環(huán)氧富鋅底漆中，都以鐵紅作為重要輔助防銹顏料；故答案為：H₂SO₄，用作紅色油漆和涂料；
（2）若D是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷乙為還原性氣體CO，還原氧化鐵為鐵和二氧化碳氣體，E為Fe，鐵和丁反應生成亞鐵離子證明丁為稀酸；亞鐵離子和堿氫氧化鈉反應生成白色沉淀氫氧化亞鐵，在空氣中會被迅速氧化為氫氧化鐵紅褐色沉淀；反應的離子方程式和化學方程式為：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案為：CO；酸；生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）G→A+C的化學方程式變化為氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水的反應；反應化學方程式為：2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
故答案為：2Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；
（4）氧化鐵中含有氧化鋁，利用氧化鋁的兩性進行除雜，氧化鋁溶于強酸強堿溶液，氧化鐵溶于強酸溶液，不溶于強堿溶液，加入過量氫氧化鈉溶液，氧化鋁溶解，氧化鐵不溶解；反應的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；故答案為：NaOH溶液；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）E和A組成的混合物依據(jù)上述分析判斷為Fe和Fe₂O₃；與稀H₂SO₄作用，固體恰好溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e³⁺，且生成的Fe²⁺與H₂的物質的量之比為4：1；
依據(jù)反應：Fe+H₂SO₄=Fe²⁺+H₂↑；
         1    1    1    1
Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
1   2      3
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
 1    3      1
反應物中Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物質的量之比=1：2：4；
故答案為：1：2：4；

點評：本題考查了物質轉化關系的分析判斷，物質性質的應用，主要是鐵、鋁及其化合物性質的分析應用，題目難度中等．