Question

4．（1）已知有如圖1物質相互轉化．
試回答下列問題：
①寫出B的化學式FeCl₂，D的化學式KCl．
②寫出由E轉變成F的化學方程式4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．
③寫出用KSCN鑒別G現象溶液變為血紅色；向G溶液加入A的有關離子反應方程式Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（2）在MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至過量．經測定，加入NaOH物質的量（mol）和所得沉淀的物質的量（mol）的關系如圖2所示．則：
①寫出代表各線段發生反應的離子方程式：
OD段Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
DC段Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
②原溶液中Mg²⁺、Al³⁺物質的量濃度之比為2：1．
③圖2中C點表示：當加入0.8mol NaOH時，Al³⁺已經轉化為AlO₂^-；Mg²⁺已經轉化為Mg（OH）₂．
④圖2中線段OA：AB=7：1．

Answer 1

分析 （1）由轉化關系可知，由白色沉淀E在空氣中轉化為紅褐色沉淀F，則E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，溶液D與硝酸銀溶液得到白色沉淀H，所得溶液焰色反應為紫色，故含有K⁺，白色沉淀H為AgCl，故D為KCl，由溶液C+溶液B→KCl+Fe（OH）₂，為FeCl₂與KOH的反應，Fe（OH）₃與鹽酸反應得到G，G與A反應得到B，可知B為FeCl₂，C為KOH，G為FeCl₃，A為Fe，據此解答；
（2）①OD段是：MgCl₂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉，AlCl₃與氫氧化鈉反應生成氫氧化鋁沉淀與氯化鈉；DC段是氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水；
②由圖可知，沉淀量最大為0.3mol，沉淀量最小為0.2mol，可知氫氧化鎂為0.2mol，氫氧化鋁為0.3mol-0.2mol=0.1mol，根據守恒計算Mg²⁺、Al³⁺物質的量濃度之比；
③C點是氫氧化鋁恰好被溶解為偏鋁酸鈉，此時沉淀為氫氧化鎂，根據方程式計算據方程式計算OA段、AB段消耗NaOH物質的量，進而計算加入NaOH物質的量；
④根據③中計算可知OA段、AB段消耗NaOH物質的量之比．

解答 解：（1）由轉化關系可知，由白色沉淀E在空氣中轉化為紅褐色沉淀F，則E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，溶液D與硝酸銀溶液得到白色沉淀H，所得溶液焰色反應為紫色，故含有K⁺，白色沉淀H為AgCl，故D為KCl，由溶液C+溶液B→KCl+Fe（OH）₂，為FeCl₂與KOH的反應，Fe（OH）₃與鹽酸反應得到G，G與A反應得到B，可知B為FeCl₂，C為KOH，G為FeCl₃，A為Fe．
①由上述分析可知，B為KOH，D為KCl，故答案為：KOH；KCl；
②由E轉變成F的化學方程式為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃；
③用KSCN鑒別FeCl₃現象：溶液變為血紅色；向FeCl₃溶液加入Fe的有關離子反應方程式：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案為：溶液變為血紅色；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（2）①氯化鎂和氯化鋁均可以和氫氧化鈉發生反應，生成沉淀氫氧化鎂和氫氧化鋁，則OD段發生反應的離子方程式Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
DC段是氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
②由圖可知，沉淀量最大為0.3mol，沉淀量最小為0.2mol，可知氫氧化鎂為0.2mol，氫氧化鋁為0.3mol-0.2mol=0.1mol，根據守恒可知Mg²⁺、Al³⁺物質的量濃度之比為0.2mol：0.1mol=2：1，
故答案為：2：1；
③C點是氫氧化鋁恰好被溶解為偏鋁酸鈉，此時沉淀為氫氧化鎂，Al³⁺已經轉化為AlO₂^-，Mg²⁺已經轉化為Mg（OH）₂，
氫氧化鎂為0.2mol，氫氧化鋁為0.3mol-0.2mol=0.1mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，可知OA段消耗NaOH為0.1mol×3+0.2mol×2=0.7mol，由Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，AB段消耗NaOH為0.1mol，故C點加入NaOH為0.7mol+0.1mol=0.8mol，
故答案為：0.8；AlO₂^-；Mg（OH）₂；
④根據③中計算可知OA段、AB段消耗NaOH物質的量之比0.7mol：0.1mol=7：1，故答案為：7：1．

點評 本題考查無機物推斷、混合物有關計算，屬于拼合型題目，（1）中物質顏色及焰色反應為推斷突破口，（2）中關鍵是明確各階段發生的反應，難度中等．