题目内容

2.有一化合物A,其水溶液为浅绿色,可发生如下的转化关系.

其中B、D、E为无色气体,W、K为常见的金属单质,C为难溶于水的红褐色固体.在混合液中加入BaCl2可生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,H和W反应可放出大量的热.
(1)写出下列物质的化学式:A(NH42Fe(SO42    FNO
(2)写出下列反应的化学方程式J与NaOH溶液反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,F→G:4NO+3O2+2H2O=4HNO3
K与过量G溶液反应的离子方程式:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO+2H2O;
(3)电解混合液的阳极电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)原混合液的体积为VmL,pH为a,密度为ρ1g/mL,电解一段时间后,收集到标况下D的体积为bL,若此时溶液的密度为ρ2g/mL,则此溶液的c(OH-)为$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L(用字母表示).

分析 K和W为常见的金属单质,W和H反应可放出大量的热,该反应为铝热反应,则M为Al,L为Fe;C为难溶于水的红褐色固体,则C为Fe(OH)3,H为Fe2O3,然后结合转化关系图可知,A为Fe(OH)2,X的水溶液为浅绿色,混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,沉淀为硫酸钡,B、D、E均为无色气体,B应为氨气,则X为(NH42Fe(SO42;电解硫酸钠溶液生成E为H2,D为O2,氨气与氧气反应生成F为NO,NO、氧气、水反应生成的G为硝酸,然后结合物质的性质及化学用语来解答.

解答 解:K和W为常见的金属单质,W和H反应可放出大量的热,该反应为铝热反应,则M为Al,L为Fe;C为难溶于水的红褐色固体,则C为Fe(OH)3,H为Fe2O3,然后结合转化关系图可知,A为Fe(OH)2,X的水溶液为浅绿色,混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀,沉淀为硫酸钡,B、D、E均为无色气体,B应为氨气,则X为(NH42Fe(SO42;电解硫酸钠溶液生成E为H2,D为O2,氨气与氧气反应生成F为NO,NO、氧气、水反应生成的G为硝酸,
(1)根据分析可知,A为:(NH42Fe(SO42,F为NO,故答案为:(NH42Fe(SO42;NO;
(2)J为氧化铝,氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;F为NO,一氧化氮与氧气、水反应生成硝酸,反应的化学方程式为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;K为Fe,铁与过量硝酸反应的离子方程式为:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO+2H2O,
故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;4NO+3O2+2H2O=4HNO3;Fe+4H++NO3-=Fe3++NO+2H2O;
(3)电解混合液时阳极氢氧根失去电子生成氧气,其电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)电极氢氧化钠、硫酸钠的混合液,相当于电解水,标况下bL氧气的物质的量为:$\frac{bL}{22.4L/mol}$=$\frac{b}{22.4}$mol,电解过程中消耗水的质量为:$\frac{b}{22.4}$mol×2×18g/mol=$\frac{9b}{5.6}$g,
原混合液的体积为VmL,pH为a,则溶液中氢氧根离子的物质的量为:10a-14mol/L×V×10-3L=V×10a-17mol,
电解后溶液质量为:ρ1Vg-$\frac{9b}{5.6}$g,电解后溶液的体积为:$\frac{{ρ}_{1}Vg-\frac{9b}{5.6}g}{{ρ}_{2}g/mL}$=$\frac{5.6{ρ}_{1}V-9b}{5.6{ρ}_{2}}$mL,
所以电解后溶液中氢氧根离子浓度为:c(OH-)=$\frac{V×1{0}^{a-17}mol}{\frac{5.6{ρ}_{1}V-9b}{5.6{ρ}_{2}}×1{0}^{-3}L}$=$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L,
故答案为:$\frac{5.6{ρ}_{2}V1{0}^{a-14}}{5.6{ρ}_{1}V-9b}$mol/L.

点评 本题考查无机物的推断,为高频考点,题目难度中等,把握铝热反应及电解原理为解答的关键,注意K、W、H为推断物质的突破口,侧重金属及其化合物之间转化的考查,(4)的计算量较大,需要明确反应原理及反应实质.

练习册系列答案
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电离度(α)=$\frac{n(已电离的弱电解质)}{n(全部的弱电解质)}$×100% 
请回答下列问题:
①在B点若生成的为正盐,则酸M的化学式为:HF.
②在此温度下,酸M的电离度(α)=8%.(用百分数表示)
③已知在此温度下:
Ⅰ1mol 酸M完全电离时吸收b kJ热量
ⅡH+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-a kJ•mol-1
则该过程中,酸M与NaOH中和反应的热化学方程式为:HF(aq)+NaOH(aq)?NaF(aq)+H2O(aq)△H=-(a-b)kJ•mol-1;在忽略酸M中阴离子水解时产生的热效应情况下,反应达到B点时,滴加过程中所释放的热量为0.0025a-0.0023bkJ(用只含a、b的式子表示).

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