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(jìn)行機(jī)械加工．
已知：
（1）E、F、H、I、P常溫下為氣體，H、l、P為單質(zhì)，E是一種紅棕色氣體．
（2）反應(yīng)①②均為制備理想的綠色水處理劑Na₂FeO₄的方法，其中反應(yīng)①在生成Na₂FeO₄同時(shí)還生成NaNO₂和H₂O．各物質(zhì)之聞的轉(zhuǎn)化關(guān)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(yīng)：反應(yīng)③的離子方程式為

 

反應(yīng)①的化學(xué)方程式為

 

（3）反應(yīng)②中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為

 

反應(yīng)④中的氧化產(chǎn)物的化學(xué)式為

 

（4）實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)C溶液中金屬陽離子的常用方法是

 

（5）如果A與B反應(yīng)時(shí)生成E與F的物質(zhì)的量比為13：1，則化合物B的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：由流程轉(zhuǎn)化圖可知，常溫下F為氣體且和過氧化鈉反應(yīng)生成單質(zhì)H，則H為O₂，F(xiàn)為CO₂，N為Fe₂O₃，紅棕色氣體E為NO₂，應(yīng)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(jìn)行機(jī)械加工，化合物B應(yīng)是碳元素和鐵元素組成的，和硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，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(zhì)PI和J，J和A反應(yīng)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(zhuǎn)化圖可知，常溫下F為氣體且和過氧化鈉反應(yīng)生成單質(zhì)H，則H為O₂，F(xiàn)為CO₂，N為Fe₂O₃，紅棕色氣體E為NO₂，應(yīng)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(jìn)行機(jī)械加工，化合物B應(yīng)是碳元素和鐵元素組成的，和硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，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(zhì)PI和J，J和A反應(yīng)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(jià)化合物，根據(jù)共價(jià)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(jià)鍵形成的共價(jià)化合物，形成過程為：，
故答案為：；
（2）反應(yīng)③是電解飽和食鹽水，反應(yīng)的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；反應(yīng)①是氫氧化鈉和硝酸鈉和氧化鐵反應(yīng)生成高鐵酸鈉、亞硝酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)②是氫氧化鐵和次氯酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NaOH+2Fe（OH）₃+3NaClO=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，依據(jù)元素化合價(jià)變化分析反應(yīng)中氧化劑為NaClO與還原劑Fe（OH）₃的物質(zhì)的量比為3：2，反應(yīng)④是FeS₂和氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，2FeS₂+11O₂

△   .

Fe₂O₃+8SO₂，氧化產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe₂O₃ SO₂ ；
故答案為：3：2；Fe₂O₃ SO₂ ；
（4）實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)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(yīng)時(shí)生成E為NO₂與F為CO₂的物質(zhì)的量比為13：1，依據(jù)電子守恒分析，設(shè)碳元素化合價(jià)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(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，主要是鐵及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，高鐵酸鈉的制備原理是關(guān)鍵，題目難度較大．