Question

A、B、C三種物質的轉化關系如圖所示（部分產物已略去）．A是常見的金屬單質，通常狀況下Y單質是氣體，A在Y中燃燒生成棕褐色煙，反應①、②均在水溶液中進行．請回答：
（1）實驗室可用X的濃溶液制取Y，反應的化學方程式為

 

；若反應中轉移0.05mol電子，則生成Y的體積在標準狀況下為

 

，被氧化的X的物質的量為

 

．
（2）向B溶液中滴加NaOH溶液并在空氣中放置一段時間，此過程中的實驗現象為

 

，其中涉及到的氧化還原反應方程式為

 

．
（3）A與過量的X溶液反應生成B的同時還有某種氣體產生，為了減緩反應速率而不影響該氣體的總量，可向X溶液中加入適量的

 

（選填字母）．
a．CH₃COONa（固）    b．CuSO₄（固）    C．KNO₃溶液d．水    e．Na₂SO₄溶液
（4）C溶液與草酸（H₂C₂O₄）反應，得到澄清溶液，同時生成一種能使石灰水變渾濁的氣體，此反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：A是常見的金屬單質，通常狀況下Y單質是氣體，A在Y中燃燒生成棕褐色煙，反應①、②均在水溶液中進行，由轉化關系可知，A為變價金屬，應為Fe，Y為Cl₂，B為FeCl₂、C為FeCl₃，X為HCl．
（1）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制備氯氣，根據電子注意守恒計算氯氣物質的量，進而計算氯氣體積；被氧化的HCl生成氯氣，根據Cl原子守恒計算被氧化HCl的物質的量；
（2）向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液并在空氣中放置一段時間，先生成氫氧化亞鐵沉淀，后被氧化生成氫氧化鐵；
（3）應加大氫離子濃度，但不能影響氫離子總量，注意減弱硝酸鉀，開始沒有氫氣生成，導致氫氣總量減小，形成原電池會加快反應速率；
（4）FeCl₃溶液與草酸（H₂C₂O₄）反應，得到澄清溶液，同時生成一種能使石灰水變渾濁的氣體，該氣體為二氧化碳，鐵離子被還原為亞鐵離子，根據電荷守恒可知還生成氫離子．

解答： 解：A是常見的金屬單質，通常狀況下Y單質是氣體，A在Y中燃燒生成棕褐色煙，反應①、②均在水溶液中進行，由轉化關系可知，A為變價金屬，應為Fe，Y為Cl₂，B為FeCl₂、C為FeCl₃，X為HCl，
（1）實驗室可用濃鹽酸制備氯氣，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；若反應中轉移0.05mol電子，則生成氯氣的體積在標準狀況下為

0.05mol

2

×22.4L/mol=0.56L，被氧化的HCl的物質的量為0.05mol×2=0.1mol，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；0.56L；0.1mol；
（2）向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液并在空氣中放置一段時間，此過程中的實驗現象為：生成白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色，其中涉及到的氧化還原反應方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：生成白色絮狀沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）Fe與過量的HCl溶液反應生成氯化亞鐵與氫氣，為了減緩反應速率而不影響該氣體的總量，
a．加入CH₃COONa（固），醋酸根與H離子結合為醋酸，導致溶液中氫離子濃度降低，反應速率降低，不影響氫離子總量，不影響氫氣總量，故a正確；
b．加入CuSO₄（固），會形成原電池，加速反應速率，故b錯誤；
c．加入KNO₃溶液，存在硝酸，開始沒有氫氣生成，硝酸根反應完畢，鹽酸有剩余，再反應生成氫氣，氫氣總量減少，故c錯誤；
d．加入水，氫離子濃度降低，反應速率降低，氫離子總量不變，不影響氫氣總量，故d正確；  
e．加入Na₂SO₄溶液，相當于加入水，氫離子濃度降低，反應速率降低，氫離子總量不變，不影響氫氣總量，故e正確，
故答案為：ade；
（4）FeCl₃溶液與草酸（H₂C₂O₄）反應，得到澄清溶液，同時生成一種能使石灰水變渾濁的氣體，該氣體為二氧化碳，鐵離子被還原為亞鐵離子，根據電荷守恒可知還生成氫離子，此反應的離子方程式為：2Fe³⁺+H₂C₂O₄=2Fe²⁺+2CO₂↑+2H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+H₂C₂O₄=2Fe²⁺+2CO₂↑+2H⁺．

點評：本題考查無機物推斷、氧化還原反應計算、化學反應速率影響因素、有關方程式書寫等，難度中等，需要學生熟練掌握元素化合物知識，（3）為易錯點，加入硝酸鉀溶液時，學生忽略開始沒有氫氣生成，按加水稀釋解答．