Question

中學化學中幾種常見物質的轉化關系如下：
將D溶液滴入沸水中可得到以F為分散質的紅褐色膠體。請回答下列問題：

（1）紅褐色膠體中F粒子直徑大小的范圍：______。
（2）A、B、H的化學式：A_________、B__________、H___________。
（3）①H₂O₂分子的電子式：_________________。
②寫出C的酸性溶液與雙氧水反應的離子方程式：_________________。
（4）寫出鑒定E中陽離子的實驗方法和現象：_________________。
（5）在C溶液中加入與C等物質的量的Na₂O₂，恰好使C轉化為F，寫出該反應的離子方程式：__________。

Answer 1

（1）1nm～100nm
（2）Fe；    FeS；    H₂SO₄（稀）
（3）①；    ②2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺＝2Fe³⁺+2H₂O
（4）取少量E于試管中，用膠頭滴管滴入NaOH溶液，加熱試管，可觀察到試管口處濕潤的紅色石蕊試紙變藍（其他合理答案均可）
（5）4Fe²⁺+4Na₂O₂+6H₂O＝4Fe（OH）₃↓+O₂↑+8Na⁺
【試題分析】
解析：本題為考查有關鐵及其化合物的綜合推斷。題目中顯示信息：“將D溶液滴入沸水中可得到以F為分散質的紅褐色膠體”，由這一現象可聯想到“向沸水中滴加氯化鐵溶液制氫氧化鐵膠體”說明D中含有鐵離子，但不一定是氯化鐵，只要是鐵鹽都符合題意，則F為氫氧化鐵。
根據框圖知，路線I：A與稀硫酸反應生成C，C與雙氧水反應生成D，說明A為鐵，C為硫酸亞鐵，D為硫酸鐵，發生反應：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；路線Ⅱ：B為硫化亞鐵，B轉化為D的反應式是2FeS+6H₂SO₄（濃）=Fe₂（SO₄）₃+2S↓+6H₂O+3SO₂↑。
分析FeSO₄與過氧化鈉在溶液中的反應，分三步進行：
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑  ①
FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄ ②
4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ ③
②×4+①×2+③得總反應式為4Na₂O₂+4FeSO₄+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+4Na₂SO₄+O₂↑。
在稀硫酸作用下硫酸亞鐵與雙氧水反應：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O。
硫酸鐵溶液與氨水反應：Fe₂（SO₄）₃+6NH₃?H₂O=2Fe（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄。
從氫氧化鐵到硫酸亞鐵，一定是用稀硫酸溶解氫氧化鐵，再用鐵粉還原硫酸鐵生成硫酸亞鐵。氫氧化鐵與稀硫酸、鐵粉的反應：
2Fe（OH）₃+Fe+3H₂SO₄=3FeSO₄+6H₂O
是中學化學重要的陽離子，檢驗方法為先加入堿液并加熱，有氨氣產生，然后用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣。