Question

19．如圖所示，以石墨為電極電解A的水溶液，并做下面一系列實(shí)驗(yàn)．試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題（電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈紫色）．

（1）A的化學(xué)式為KCl，E的名稱為硫化亞鐵．
（2）I和F反應(yīng)的離子方程式是2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
（3）若將電解裝置中的陽極換成鐵棒，則在U型管底部可觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生了白色絮狀沉淀，陽極的電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，電解的化學(xué)方程式為Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Fe（OH）₂↓+H₂↑．

Answer 1

分析 電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈淺紫色，由此可知電解質(zhì)A含有鉀元素；二價(jià)鐵離子顯淺綠色，所以G含二價(jià)鐵離子，G和L反應(yīng)生成H，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知，H是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應(yīng)生成I，I和硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色溶液K，三價(jià)鐵離子顯黃色，所以I含三價(jià)鐵離子，二價(jià)鐵離子和C反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時(shí)，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應(yīng)生成硫化亞鐵和氣體F，F(xiàn)和氯化鐵反應(yīng)生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．
（1）根據(jù)分析寫出A的化學(xué)式和E的名稱；
（2）根據(jù)硫化氫的還原性和氯化鐵的氧化性分析并寫出離子方程式，注意氣體和單質(zhì)寫化學(xué)式；
（3）若將電解裝置中的陽極換成鐵棒，此時(shí)陽極是活潑電極，發(fā)生金屬鐵失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)電解池的工作原理來回答．

解答 解：電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈淺紫色，由此可知電解質(zhì)A含有鉀元素；二價(jià)鐵離子顯淺綠色，所以G含二價(jià)鐵離子，G和L反應(yīng)生成H，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知，H 是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應(yīng)生成I，I和硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色溶液K，三價(jià)鐵離子顯黃色，所以I含三價(jià)鐵離子，二價(jià)鐵離子和C反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時(shí)，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應(yīng)生成硫化亞鐵和氣體F，F(xiàn)和氯化鐵反應(yīng)生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．
（1）通過以上分析知，A為KCl；E是硫化亞鐵．
故答案為：KCl；硫化亞鐵；
（2）通過以上分析知，I是氯化鐵溶液，F(xiàn)是硫化氫，氯化鐵有氧化性，硫化氫有還原性，所以氯化鐵和硫化氫能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫單質(zhì)、鹽酸，離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（3）若將電解裝置中的陽極換成鐵棒，此時(shí)陽極是活潑電極，發(fā)生金屬鐵失電子的氧化反應(yīng)，即Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-═H₂↑，溶液的堿性增強(qiáng)，會(huì)和亞鐵離子結(jié)合產(chǎn)生白色沉淀氫氧化亞鐵，則在U型管底部可觀察到產(chǎn)生了白色絮狀沉淀，總反應(yīng)為：Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂↓+H₂↑，故答案為：產(chǎn)生了白色絮狀沉淀；Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Fe（OH）₂↓+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題以電解原理為載體考查了化合物的推斷，難度較大，會(huì)根據(jù)題中特殊的現(xiàn)象推斷物質(zhì)，如氣體的顏色、溶液的特殊顏色變化、沉淀的顏色等來推斷物質(zhì)．