Question

8．已知有如图1所示以下物质相互转化，其中A为常见金属，C为碱．请回答下列问题：

（1）写出E的化学式Fe（OH）₂，H的化学式AgCl；
（2）写出由E转变成F的化学方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）向G溶液加入A，相关离子反应方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（4）写出A在一定条件下与水反应的化学方程式：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂：
（5）由C溶液的溶质、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物溶于足量的水中，有1.16g白色沉淀析出，向所得的浊液里，逐渐加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图2所示：
①写出mn段反应的离子方程式H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓；
②P点所表示的加入盐酸的体积是170mL．

Answer 1

分析 通过D与硝酸银反应产物的性质和现象可知D为KCl，红色沉淀F为Fe（OH）₃，则E为Fe（OH）₂，G为FeCl₃，由此可知A为Fe，B为FeCl₂，C应为KOH，以此解答（1）-（4）；
（5）向固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，0-m时没有沉淀生成，说明溶液中KOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg（OH）₂；
m-n段，盐酸和偏铝酸钾反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，n点溶液中存在的溶质是氯化钾，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
n-p过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以p点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钾．

解答 解：（1）由上述分析可知，E的化学式为Fe（OH）₂，H的化学式为AgCl，
故答案为：Fe（OH）₂；AgCl；
（2）由E转变成F的化学方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）向氯化铁溶液加入Fe的有关离子反应方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
（4）Fe在一定条件下与水反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（5）①向固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，0-m时没有沉淀生成，说明溶液中KOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，
溶液中存在的沉淀为Mg（OH）₂；
m-n段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓；
故答案为：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓；
②m点沉淀的是氢氧化镁，则n（Mg（OH）₂）=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，根据Mg原子守恒得n（MgCl₂）=n（Mg（OH）₂）=0.02mol；m-n段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，根据HCl的体积知，n（AlO₂^-）=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根据铝原子守恒得n（AlCl₃）=n（AlO₂^-）=0.01mol；由K⁺离子和Cl^-离子守恒得，原混合物中n（KOH）=n（KCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.02mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.085mol，
n-p过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以C点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钾，实际上相当于氢氧化钾和盐酸的反应，所以二者恰好反应时n（KOH）=n（HCl），则V（HCl）=$\frac{0.085mol}{5mol/L}$=170mL，
故答案为：170．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重学生的分析能力的考查，题目难度中等，本题根据D与硝酸银的反应为解答该题的突破口，在做推断题时注意把握相关物质的特征性质．