Question

已知A為中學化學中的一種鹽，B、C為日常生活中常見的金屬．通常條件下D、G為無色無味氣體．已知用惰性電極電解A溶液一段時間后，產物只有C、D和E的稀溶液．各物質之間的轉化關系如圖（部分反應產物已略去）．
請回答下列問題：
（1）A的化學式為    ．
（2）A溶液與Na₂O₂反應的總化學方程式為    ．
（3）E的稀溶液與F溶液反應的離子方程式為    ．
（4）電解100mL鹽A的溶液一段時間后，斷開電路，取出電極，測得所得到的氣體D在標準狀況下的體積為5.6mL，則電解后溶液的pH為    ．（假設溶液體積不變）
（5）若向100mL鹽A的溶液中加入10g金屬單質B的粉末，充分攪拌后，過濾，烘干得10.16g固體C．則濾液中溶質的物質的量濃度為    ．（假設溶液體積不變）

Answer 1

【答案】分析：根據題意，采用正推和逆推相結合的方法推斷，電解A溶液時產生金屬單質C和另外一種氣體D，應為電解含氧酸鹽溶液，在陰極上析出不活潑金屬，則C應為銅，D為氧氣，E溶液能與C金屬發生氧化還原反應，且E溶液與F溶液也能反應生成無色無味氣體G，說明E溶液具有強氧化性，應為硝酸，故A為硝酸，C為銅，D為氧氣，G為NO，F與硝酸反應生成NO，說明且含有金屬B元素，說明F溶液具有還原性，應為Fe（NO₃）₂溶液，B為Fe，H為Fe（NO₃）₃，由此可回答（1）（3）題；Na₂O₂與水反應生成NaOH和氧氣，加入到Cu（NO₃）₂溶液中有藍色沉淀生成；根據電解硝酸銅的電極方程式：2Cu（NO₃）₂+2H₂O2Cu+O₂↑+4HNO₃，可計算溶液的PH；根據化學方程式，利用質量守恒定律計算硝酸銅的物質的量，進而計算溶液的物質的量濃度．
解答：解：（1）電解A溶液時產生金屬單質C和另外一種氣體D，應為電解含氧酸鹽溶液，在陰極上析出不活潑金屬，則C應為銅，D為氧氣，E溶液能與C金屬發生氧化還原反應，且E溶液與F溶液也能反應生成無色無味氣體G，說明E溶液具有強氧化性，應為硝酸，故A為硝酸，C為銅，D為氧氣，G為NO，F與硝酸反應生成NO，說明且含有金屬B元素，說明F溶液具有還原性，應為Fe（NO₃）₂溶液，B為Fe，H為Fe（NO₃）₃，故答案為：Cu（NO₃）₂；
（2）Na₂O₂與水加入到Cu（NO₃）₂溶液中反應生成NaOH和氧氣，NaOH和Cu（NO₃）₂反應生成藍色沉淀2Cu（OH）₂，故答案為：2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4NaNO₃+O₂↑；
（3）硝酸具有強氧化性，Fe²⁺具有還原性，二者發生氧化還原反應，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）根據電解硝酸銅的電極方程式：
2Cu（NO₃）₂+2H₂O2Cu+O₂↑+4HNO₃
                      22.4L   4mol
                     5.6×10^-3L  n
則n==1×10^-3mol
所以c（H⁺）==0.01mol，故PH=2，故答案為：2；
（5）向鹽A溶液中加入金屬單質B，反應的化學方程式為：Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu，根據差量法計算：
Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu△m
    1mol                    8g
    n                      10.16g-10g=0.16g
n==0.02mol，所以溶液的濃度為：=0.2mol/L，故答案為：0.2 mol/L．
點評：本題以無機物的推斷為載體，考查電化學知識和溶液的有關計算，具有一定難度，根據框圖，推斷出各種物質是做好本題的關鍵．