Question

鹽A（含結晶水）可發生如下的轉化關系（部分生成物略去）．其中B、D、E為無色氣體，C為白色沉淀，H為紅褐色沉淀．在混合液X中加入BaCl₂可生成不溶于稀HNO₃的白色沉淀．

（1）寫出由B→I的工業意義

 

（2）寫出下列反應的化學方程式
G→I

 

C→H

 

（3）電解混合液X的陽極電極反應式為

 

（4）若鹽A 1.960g和過量濃NaOH溶液加熱充分反應，收集到B 224ml（標準狀況），將H洗滌、烘干、灼燒、稱量得0.400g，向混合液中加入鹽酸酸化，再加入足量的BaCl₂溶液，將沉淀過濾、洗滌、烘干、稱量得2.33g，則A的化學式為

 

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Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：H為難溶于水的紅褐色固體，則H為Fe（OH）₃，C為Fe（OH）₂，則A中含有Fe²⁺離子，且A和堿反應生成的氣體B，則B是NH₃，D為O₂，A中含有NH₄⁺離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，綜合上述分析，結合鹽酸守恒計算可知A為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，混合溶液X為Na₂SO₄，電解混合溶液生成兩種無色氣體D、E，應為電解水生成氫氣與氧氣，且D能與氨氣發生催化氧化，可知D為O₂，E為H₂，F為NO，F為NO，G為NO₂，I為HNO₃，據此解答．

解答： 解：H為難溶于水的紅褐色固體，則H為Fe（OH）₃，C為Fe（OH）₂，則A中含有Fe²⁺離子，且A和堿反應生成的氣體B，則B是NH₃，D為O₂，A中含有NH₄⁺離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，綜合上述分析，可知A為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，混合溶液X為Na₂SO₄，電解混合溶液生成兩種無色氣體D、E，應為電解水生成氫氣與氧氣，且D能與氨氣發生催化氧化，可知D為O₂，E為H₂，F為NO，F為NO，G為NO₂，I為HNO₃；
（1）B→I的反應過程是氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，所以是工業制備硝酸的過程，
故答案為：工業制取硝酸；
（2）G→I的變化是二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，反應的化學方程式為：3NO₂+H₂O═NO+2HNO₃；C→H的變化為氫氧化亞鐵被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵的反應，化學方程為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案為：3NO₂+H₂O═NO+2HNO₃；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）電解混合溶液生成兩種無色氣體D、E，應為電解水生成氫氣與氧氣，且D能與氨氣發生催化氧化，可知D為O₂，E為H₂，陽極電極反應為生成氧氣的反應，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；  
（4）若鹽A 1.960g和過量濃NaOH溶液加熱充分反應，收集到B 224ml（標準狀況）物質的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，將H洗滌、烘干、灼燒、稱量得0.400g為Fe₂O₃，物質的量=

0.400g

160g/mol

=0.0025mol，向混合液中加入鹽酸酸化，再加入足量的BaCl₂溶液，將沉淀過濾、洗滌、烘干、稱量得2.33g，為硫酸鋇沉淀，物質的量=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，依據分析可知，A中含有Fe²⁺離子、NH₄⁺離子、SO₄^2-離子，結合質量守恒計算，1.960gA中，n（Fe²⁺）=0.005mol，n（NH₄⁺）=0.01mol，n（SO₄^2-）=0.01mol，依據元素守恒A中含有結晶水質量=1.96g-0.05mol×56g/mol-0.01mol×18g/mol-0.01mol×96g/mol=0.54g，n（H₂O）=0.03mol，n（Fe²⁺）：n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.0025×2：0.01：0.01：0.03=1：2：2：6，綜合上述分析，結合鹽酸守恒計算可知A為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O．

點評：本題考查了物質轉化關系和物質性質的分析判斷，特征反應和特征性質是解題突破點，掌握基礎熟悉性質是解題關鍵，題目難度中等．