Question

5．中學化學中幾種常見物質的轉化關系如圖所示，且已知將F的飽和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H為分散質的紅褐色膠體．請回答下列問題：
（1）紅褐色膠體中H粒子的直徑大小范圍1～100nm；
（2）寫出D的一種工業(yè)用途：耐火材料或電解法制金屬鋁；
（3）①寫出E的酸性溶液與H₂O₂反應生成F的離子方程式：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②寫出B→G的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③寫出E與NaClO和NaOH混合溶液反應生成H的離子方程式：2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-；
（4）若A、B恰好完全反應，將產物C與足量鹽酸反應得到a mol氣體，另取等質量B與足量鹽酸反應得到b mol氣體，a：b=5：7，則A的化學式為Fe₅O₇．

Answer 1

分析 已已知將F的飽和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H為分散質的紅褐色膠體推斷H為Fe（OH）₃，C+Cl₂→F，判斷F為FeCl₃，C為Fe，C鹽酸反應生成E，E和過氧化氫反應生成F，說明E為FeCl₂，轉化關系中的B、D都和氫氧化鈉反應，且A+B=C+D，判斷為A為鐵的氧化物，B為Al，D為Al₂O₃，G為NaAlO₂，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答 解：已知將F的飽和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H為分散質的紅褐色膠體推斷H為Fe（OH）₃，C+Cl₂→F，判斷F為FeCl₃，C為Fe，C鹽酸反應生成E，E和過氧化氫反應生成F，說明E為FeCl₂，轉化關系中的B、D都和氫氧化鈉反應，且A+B=C+D，判斷為A為鐵的氧化物，B為Al，D為Al₂O₃，G為NaAlO₂，
（1）膠體中分散質的直徑介于1～100nm，
故答案為：1～100nm；
（2）D為Al₂O₃，熔點高，可用與耐高溫材料，還可用于冶煉鋁，
故答案為：耐火材料或電解法制金屬鋁；
（3）①E為FeCl₂，F(xiàn)為FeCl₃，E的酸性溶液與H₂O₂反應生成F的離子方程式為：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②B→G的反應為鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③E與NaClO和NaOH混合溶液反應生成H的離子方程式為2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-；
（4）A、B恰好完全反應后，將產物鐵與足量鹽酸反應得到a mol氣體，根據(jù)轉移電子守恒知鐵的物質的量=氫氣的物質的量=amol，若將反應前的鋁與足量NaOH溶液反應，可得到b mol氣體，根據(jù)轉移電子守恒知鋁的物質的量=$\frac{2}{3}$bmol，且a：b=5：7，根據(jù)轉移電子守恒得鐵的化合價=$\frac{\frac{2}{3}×b×3}{a}$=$\frac{\frac{2}{3}×7×3}{5}$=2.8，則A的化學式為Fe₅O₇，
故答案為：Fe₅O₇．

點評 本題以元素化合物的推斷為載體考查了元素化合物的性質，通過元素化合物的推斷考查學生的推理、分析、判斷等能力，正確推斷元素化合物是解本題的關鍵，題目難度中等．