Question

生鐵中一般含有化合物B，B只有兩種元素組成，它的含量、形狀、分布對生鐵性能影響很大，使生鐵硬而脆，不宜進行機械加工．
已知：
（1）E、F、H、I、P常溫下為氣體，H、l、P為單質，E是一種紅棕色氣體．
（2）反應①②均為制備理想的綠色水處理劑Na₂FeO₄的方法，其中反應①在生成Na₂FeO₄同時還生成NaNO₂和H₂O．各物質之聞的轉化關系如圖所示f圖中部分生成物沒有列出）．

請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?br />（1）用電子式表示F的形成過程

 

（2）按要求完成下列反應：反應③的離子方程式為

 

反應①的化學方程式為

 

（3）反應②中氧化劑與還原劑的物質的量比為

 

反應④中的氧化產(chǎn)物的化學式為

 

（4）實驗室中檢驗C溶液中金屬陽離子的常用方法是

 

（5）如果A與B反應時生成E與F的物質的量比為13：1，則化合物B的化學式為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：由流程轉化圖可知，常溫下F為氣體且和過氧化鈉反應生成單質H，則H為O₂，F(xiàn)為CO₂，N為Fe₂O₃，紅棕色氣體E為NO₂，應是氧化性酸HNO3的還原產(chǎn)物，推斷A可能是濃HNO₃，生鐵中一般含有化合物B，B只有兩種元素組成，它的含量、形狀、分布對生鐵性能影響很大，使生鐵硬而脆，不宜進行機械加工，化合物B應是碳元素和鐵元素組成的，和硝酸發(fā)生氧化還原反應，依據(jù)E+D+H=A判斷D為H₂O，C可能為Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃，G和D混合電解生成單質PI和J，J和A反應生成D和K，說明J為堿性溶液，證明G為NaCl，J為NaOH，I為Cl₂，P為H₂，K為KNO₃，I+J=D+L+G分析可知，L為NaClO，C+J=M，則M為Fe（OH）₃，據(jù)此推斷回答問題．

解答： 解：由流程轉化圖可知，常溫下F為氣體且和過氧化鈉反應生成單質H，則H為O₂，F(xiàn)為CO₂，N為Fe₂O₃，紅棕色氣體E為NO₂，應是氧化性酸HNO3的還原產(chǎn)物，推斷A可能是濃HNO₃，生鐵中一般含有化合物B，B只有兩種元素組成，它的含量、形狀、分布對生鐵性能影響很大，使生鐵硬而脆，不宜進行機械加工，化合物B應是碳元素和鐵元素組成的，和硝酸發(fā)生氧化還原反應，依據(jù)E+D+H=A判斷D為H₂O，C可能為Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃，G和D混合電解生成單質PI和J，J和A反應生成D和K，說明J為堿性溶液，證明G為NaCl，J為NaOH，I為Cl₂，P為H₂，K為KNO₃，I+J=D+L+G分析可知，L為NaClO，C+J=M，則M為Fe（OH）₃，C為Fe（NO₃）₃；
（1）二氧化碳為共價化合物，根據(jù)共價化合物電子式的表示方法用電子式表示出CO₂的形成過程，二氧化碳是氧原子和碳原子之間通過共價鍵形成的共價化合物，形成過程為：，
故答案為：；
（2）反應③是電解飽和食鹽水，反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；反應①是氫氧化鈉和硝酸鈉和氧化鐵反應生成高鐵酸鈉、亞硝酸鈉和水，反應的化學方程式為4NaOH+3NaNO₃+Fe₂O₃=2Na₂FeO₄+3NaNO₂+2H₂O；
故答案為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；4NaOH+3NaNO₃+Fe₂O₃=2Na₂FeO₄+3NaNO₂+2H₂O；
（3）反應②是氫氧化鐵和次氯酸鈉、氫氧化鈉反應生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，反應的化學方程式為：4NaOH+2Fe（OH）₃+3NaClO=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，依據(jù)元素化合價變化分析反應中氧化劑為NaClO與還原劑Fe（OH）₃的物質的量比為3：2，反應④是FeS₂和氧氣反應生成氧化鐵和二氧化硫，2FeS₂+11O₂

△   .

Fe₂O₃+8SO₂，氧化產(chǎn)物的化學式為Fe₂O₃ SO₂ ；
故答案為：3：2；Fe₂O₃ SO₂ ；
（4）實驗室中檢驗C溶液中金屬陽離子的常用方法是，取適量C溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，溶液變紅色，說明C溶液中金屬陽離子為Fe³⁺；
故答案為：取適量C溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，溶液變紅色，說明C溶液中金屬陽離子為Fe³⁺；
（5）如果A與B反應時生成E為NO₂與F為CO₂的物質的量比為13：1，依據(jù)電子守恒分析，設碳元素化合價為x
HNO₃～NO₂～e^-
C～CO₂～（4-x）e^-
（4-x）=13，x=-9；
則B為Fe₃C；
故答案為：Fe₃C．

點評：本題考查了物質轉化關系的分析，物質性質的理解應用，主要是鐵及其化合物性質的應用，高鐵酸鈉的制備原理是關鍵，題目難度較大．