Question

【题目】已知A是一种红棕色金属氧化物，B、D是常见的金属单质，J是一种难溶于水的白色化合物，受热后容易发生分解。

（1）写出下列物质的化学名称：A：_________I：_________J：_________G：_________

（2）写出C→I的离子方程式：_____________________________________________________。

（3）写出F→G实验现象：_________________________________________________________。

（4）将一定量A和C混合物溶于100mL稀硫酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

①混合物中含A的质量为______________；

②所用硫酸溶液物质的量浓度为___________。

Answer 1

【答案】三氧化二铁 偏铝酸钠 氢氧化铝 氢氧化铁 Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 16g 6.5mol/L

【解析】

A是一种红棕色金属氧化物，则A是Fe2O3，B、D是金属单质，A和B在高温下能反应生成金属单质D，则该反应是铝热反应，B是Al，D是Fe，C是Al2O3；J是一种不溶于水的白色化合物，受热容易分解成C，则J是Al(OH)3，I是NaAlO2，氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，所以H是AlCl3；G是红褐色沉淀，分解生成氧化铁，则G是 Fe(OH)3，F是 Fe(OH)2，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E和氨水反应生成 Fe(OH)2，则E是 FeCl2，据此分析解答。

(1)根据上面的分析可知A为Fe2O3，I是NaAlO2，J是Al(OH)3，G是Fe(OH)3，故答案为：三氧化二铁；偏铝酸钠；氢氧化铝；氢氧化铁。

(2)氧化铝是两性氧化物，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，C→I的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

(3)F→G为氢氧化亚铁与氧气、水共同作用生成氢氧化铁，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，现象为白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；

(4)A和C的混合物为Fe2O3 和Al2O3的混合物，溶于100mL稀硫酸中，生成铁离子和铝离子；根据图像可知，加入氢氧化钠溶液后，开始没有沉淀生成，说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余；随着碱量的增加，沉淀逐渐增多，达到最大值，碱过量，氢氧化铝溶解，氢氧化铁不溶解。

①根据21.4g沉淀的质量是氢氧化铁的质量，氢氧化铁的物质的量是=0.2mol，根据铁元素守恒，所以氧化铁的物质的量是0.1mol，Fe2O3的质量是0.1mol×160g/mol=16g，故答案为：16g；

②从260-300mL，NaOH溶解Al(OH)3，发生反应：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，氢氧化铝的质量是：37g-21.4g=15.6g，即=0.2mol，消耗NaOH为0.2mol，所以氢氧化钠的浓度=5mol/L；当V(NaOH)=260mL时，沉淀量最大，此时沉淀为Fe(OH)3和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4；根据钠元素守恒：2n(Na2SO4)=n(NaOH)，n(Na2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.26L×5 mol/L =0.65mol；根据硫酸根离子守恒：n(H2SO4)=n(Na2SO4)=0.65mol，则c(H2SO4)==6.5mol/L，故答案为：6.5mol/L。