Question

甲、乙、丙、丁、戊五种单质在一定条件下反应生成A、B、C、D、E五种化合物，其转化关系如图所示：又知：①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质，常温下均为气态，丙、丁是空气的主要成分，戊是日常生活中一种常见的金属．
②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰，戊在甲中燃烧生成棕黄色烟，E的水溶液呈黄色．
③常温下B、C均为无色气体，D为磁性黑色固体．
（1）D的化学式

 

，丙的电子式

 

，常温下甲单质的颜色为

 

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（2）把戊加入到E的水溶液中，写出该反应的离子方程式

 

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（3）工业上可由B与丁反应制取C，写出该反应的化学方程式

 

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（4）将氯气和E同时加（通）入强碱性溶液中，可制得一种高效杀菌、净水剂（其中含由+6价戊元素形成的带2个单位负电荷的含氧酸根离子），请写出该反应的离子方程式

 

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Answer 1

分析：①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质，常温下均为气态，丙、丁是空气的主要成分，为氮气和氧气，戊是日常生活中一种常见的金属，铝或铁；
②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰，氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，所以乙是H₂，甲是Cl₂，戊在甲中燃烧生成棕黄色烟，E的水溶液呈黄色，则戊是Fe，E是FeCl₃．
③常温下B、C均为无色气体，D为磁性黑色固体，则D是Fe₃O₄，铁和氧气反应生成四氧化三铁，所以丁是O₂，丙是N₂，则A是HCl，B是NH₃，C是NO；
结合物质的结构和性质分析解答．

解答：解：①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质，常温下均为气态，丙、丁是空气的主要成分，为氮气和氧气，戊是日常生活中一种常见的金属，铝或铁；
②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰，氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，所以乙是H₂，甲是Cl₂，戊在甲中燃烧生成棕黄色烟，E的水溶液呈黄色，则戊是Fe，E是FeCl₃．
③常温下B、C均为无色气体，D为磁性黑色固体，则D是Fe₃O₄，铁和氧气反应生成四氧化三铁，所以丁是O₂，丙是N₂，则A是HCl，B是NH₃，C是NO；
（1）通过以上分析知，D是Fe₃O₄，丙是氮气，其电子式为：，甲是氯气，为黄绿色气体，
故答案为：Fe₃O₄；；黄绿色；
（2）戊是铁，E是氯化铁，铁和氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁，离子反应方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（3）B是氨气，丁是氧气，在催化剂加热条件下，氨气被催化氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
（4）E是氯化铁，净水剂中含由+6价Fe元素形成的带2个单位负电荷的含氧酸根离子，给离子的电荷及铁、氧元素的化合价知，该离子为FeO₄^2-，该反应中铁元素失电子则氯元素得电子生成氯离子，所以离子反应方程式为2Fe³⁺+3Cl₂+16OH^-=2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+3Cl₂+16OH^-=2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O．

点评：本题考查了无机物的推断，同时考查学生综合运用知识的能力，正确推断物质是解本题关键，根据物质的颜色、反应现象等题眼结合物质之间的转化关系来推断，难点是离子方程式的书写，难度中等．