Question

有一化合物X，其水溶液為淺綠色，可發生如下的轉化關系（部分反應物、生成物已略）．其中，B、D、E、F均為無色氣體，W、K為日常生活中常見的兩種金屬單質，其中K的組成元素的原子序數是W的組成元素的原子序數的2倍，H和W反應可放出大量的熱．在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，

請回答下列問題：
（1）檢驗B氣體常用

蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗

．
（2）電解混合液時能產生O₂：的陽極反應式為

4OH^--4e^-

電解  .

O₂↑+2H₂O

．
（3）按要求寫出上述轉化關系中有關反應的化學方程式：
①含有K元素的化合反應：

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

．
②含有K元素的置換反應：

Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+A1₂O₃

．
（4）K與過量G的稀溶液反應的離子方程式為

Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（5）物質X可能的化學式為

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂

．

Answer 1

分析：有一化合物X，其水溶液為淺綠色，說明X含有亞鐵離子，W、K為日常生活中常見的兩種金屬單質，其中K的組成元素的原子序數是W的組成元素的原子序數的2倍，所以K是鐵，W是鋁，H和W發生鋁熱反應，根據元素守恒知，H是Fe₂O₃，J是A1₂O₃，亞鐵離子和氫氧根離子反應生成Fe（OH）₃沉淀，Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，加熱時，Fe（OH）₃分解生成Fe₂O₃，所以A是Fe（OH）₂，C是Fe（OH）₃；
在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明混合溶液中含有硫酸根離子，混合溶液中還含有鈉離子，所以電解混合溶液時，陰陽極上分別生成氫氣、氧氣，無色氣體B和無色氣體D生成無色氣體F，且F能和D反應，則D是氧氣，E是氫氣，加熱時，X能和氫氧化鈉溶液反應生成氣體，則X中含有銨根離子，所以B是NH₃，則F是NO，NO、氧氣和水反應生成HNO₃．由此可知X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，A為Fe（OH）₂，B為NH₃，C為Fe（OH）₃，D為O₂，E為H₂，F為NO，G為HNO₃，H為Fe₂O₃，J為A1₂O₃，K為Fe，W為Al，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答：解：有一化合物X，其水溶液為淺綠色，說明X含有亞鐵離子，W、K為日常生活中常見的兩種金屬單質，其中K的組成元素的原子序數是W的組成元素的原子序數的2倍，所以K是鐵，W是鋁，H和W發生鋁熱反應，根據元素守恒知，H是Fe₂O₃，J是A1₂O₃，亞鐵離子和氫氧根離子反應生成Fe（OH）₃沉淀，Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，加熱時，Fe（OH）₃分解生成Fe₂O₃，所以A是Fe（OH）₂，C是Fe（OH）₃；在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明混合溶液中含有硫酸根離子，混合溶液中還含有鈉離子，所以電解混合溶液時，陰陽極上分別生成氫氣、氧氣，無色氣體B和無色氣體D生成無色氣體F，且F能和D反應，則D是氧氣，E是氫氣，加熱時，X能和氫氧化鈉溶液反應生成氣體，則X中含有銨根離子，所以B是NH₃，則F是NO，NO、氧氣和水反應生成HNO₃．
由此可知X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，A為Fe（OH）₂，B為NH₃，C為Fe（OH）₃，D為O₂，E為H₂，F為NO，G為HNO₃，H為Fe₂O₃，J為A1₂O₃，K為Fe，W為Al，
（1）B為NH₃，實驗室常用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗，可觀察到濃煙生成，故答案為：蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗；
（2）混合液為硫酸鈉和NaOH的混合溶液，電解時，陽極發生反應為4OH^--4e^-

電解  .

O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-

電解  .

O₂↑+2H₂O；
（3）①上述反應中，涉及Fe元素的化合反應為Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，反應的方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
②含有Fe元素的置換反應為H和W發生的鋁熱反應，方程式為Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+A1₂O₃ ，故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+A1₂O₃ ；
（4）Fe與過量硝酸反應的方程式為Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）由以上推斷可知物質X可能的化學式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂．

點評：本題綜合考查無機物的推斷，題目難度較大，解答本題注意以W、K為突破口，注意相關物質的性質及應用．