Question

7．已知，A是常見的金屬單質，與B的水溶液反應生成C和D．D、F是氣體單質，D在F中燃燒時產生蒼白色火焰．A、B、C、D、E、F六種物質的相互轉化關系如圖所示（反應條件及部分產物未列出）
（1）寫出下列物質化學試：AFeCFeCl₂．
（2）A所對應的元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；反應②（在水溶液中進行）的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）E溶液中各離子濃度，由大到小的順序為c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）若要將E的溶液進行蒸發結晶得到E的無水晶體，需向其中不斷補充鹽酸，其目的是抑制FeCl₃水解．
（5）向0.10mol•L^-1E溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌有沉淀生成，當溶液的pH=5時，溶液中金屬離子濃度=4.0×10^-11mol•L^-1（已知該沉淀K_sp=4.0×10^-38）．

Answer 1

分析 D、F是氣體單質，D在F中燃燒時發出蒼白色火焰，應為氫氣在氯氣的燃燒，則B為HCl，C為含A的金屬化合物，且可再次與F（氯氣）反應為E，可知A應為變價金屬，則A為Fe，C為FeCl₂，D為H₂，E為FeCl₃，F為Cl₂，據此解答．

解答 解：D、F是氣體單質，D在F中燃燒時發出蒼白色火焰，應為氫氣在氯氣的燃燒，則B為HCl，C為含A的金屬化合物，且可再次與F（氯氣）反應為E，可知A應為變價金屬，則A為Fe，C為FeCl₂，D為H₂，E為FeCl₃，F為Cl₂．
（1）由上述分析可知，A為Fe，C為 FeCl₂，故答案為：Fe； FeCl₂；
（2）A為Fe，所對應的元素在周期表中的位置是：第四周期第Ⅷ族；反應②（在水溶液中進行）的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：第四周期第Ⅷ族；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）因為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，而Cl^-不水解，所以c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）；因為水解程度很小，水解產生的c（H⁺）小，未水解的c（Fe³⁺）卻很多，故c（Fe³⁺）＞c（H⁺）；又因為水解最后的溶液為酸性，故c（H⁺）＞c（OH^-），故離子濃度：c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）因為FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，在鹽酸氛圍中將FeCl₃溶液進行蒸發結晶，可避免FeCl₃水解產生Fe（OH）₃，
故答案為：鹽酸；抑制FeCl₃水解；
（5）因為pH=5，則c（OH^-）=1×10^-9，又因Fe（OH）₃?Fe³⁺+3OH^-，所以有K_sp=c（Fe³⁺）×c³ （OH^-），所以c（Fe³⁺）=[4.0×10^-38÷（1×10^-9）³]mol/L=4.0×10^-11mol/L，
故答案為：4.0×10^-11．

點評 本題考查無機物推斷，注意根據反應現象及轉化中連續反應進行推斷，熟練常見元素化合物的性質，難度中等．