Question

如圖所示：以石墨為電極電解A的水溶液，并做下面一系列實驗，試根據實驗現象完成下列問題．電解質A的水溶液焰色反應呈淺紫色．

（1）寫出A的化學式

 

，D溶液中含有的主要離子有

 

（寫離子符號），向C₆H₆O與氫氧化鈉反應后的澄清溶液中通入CO₂發后，溶液變渾濁，反應中生成鹽的化學式為

 

．
（2）生成B氣體反應的電極反應式為

 

；檢驗I中金屬離子所用試劑的化學式為

 

．
（3）G加入L后產生的白色沉淀到生成紅褐色沉淀H的化學方程式為

 

（4）用兩個最直接的離子方程式來證明Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的氧化性強弱順序是Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺①

 

 ②

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：

分析：電解質A的水溶液焰色反應呈淺紫色，由此可知電解質A含有鉀元素；二價鐵離子顯淺綠色，所以G含二價鐵離子，G和L反應生成H，根據實驗現象知，H是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應生成I，I和硫氰化鉀反應生成紅色溶液K，三價鐵離子顯黃色，所以I含三價鐵離子，二價鐵離子和C反應生成三價鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應生成硫化亞鐵和氣體F，F和氯化鐵反應生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．

解答： 解：電解質A的水溶液焰色反應呈淺紫色，由此可知電解質A含有鉀元素；二價鐵離子顯淺綠色，所以G含二價鐵離子，G和L反應生成H，根據實驗現象知，H 是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應生成I，I和硫氰化鉀反應生成紅色溶液K，三價鐵離子顯黃色，所以I含三價鐵離子，二價鐵離子和C反應生成三價鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應生成硫化亞鐵和氣體F，F和氯化鐵反應生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．
（1）通過以上分析知，A為KCl，D的溶液為鹽酸，溶液中主要離子有H⁺、Cl^-，
C₆H₆O與氫氧化鈉反應后生成苯酚鈉（C₆H₅ONa），其澄清溶液中通入CO₂發后，溶液變渾濁，又生成苯酚，
故答案為：KCl；C₆H₅ON
（2）氫氣在陰極產生，電極反應式為2H₂O+2e-→H₂↑+2OH^-；
通過以上分析知，I是氯化鐵溶液，F是硫化氫，氯化鐵有氧化性，硫化氫有還原性，所以氯化鐵和硫化氫能發生氧化還原反應生成氯化亞鐵和硫單質、鹽酸，離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
故答案為：2H₂O+2e-→H₂↑+2OH^-；H₂S；
（3）通過以上分析知，G是氯化亞鐵溶液，L是氫氧化鉀溶液，氯化亞鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩定，能被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ ↓；
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ ↓；
（4）因為Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的氧化性強弱順序是Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，所以只要在同一反應方程式中Fe³⁺作氧化劑，
Cu²⁺作氧化產物即可證明三價鐵離子的氧化性大于銅離子的氧化性，2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺； 在另一反應方程式中，銅離子作氧化劑，亞鐵離子作氧化產物即可證明銅離子的氧化性大于亞鐵離子的氧化性Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．

點評：本題以電解原理為載體考查了化合物的推斷，難度較大，會根據題中特殊的現象推斷物質，如氣體的顏色、溶液的特殊顏色變化、沉淀的顏色等來推斷物質．