Question

18．A、B、C三种物质的转化关系如图所示（部分产物已略去）．A是常见的金属单质，通常状况下Y单质是气体，A在Y中燃烧生成棕褐色烟，反应①、②均在水溶液中进行．

请回答：
（1）实验室可用X的浓溶液制取Y，反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；若反应中转移0.05mol电子，则生成Y的体积在标准状况下为0.56L．
（2）向B溶液中滴加NaOH溶液先产生白色沉淀，并在空气中放置一段时间会变色，此变色过程中发生反应的方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（3）A与过量的X溶液反应生成B的同时还有某种气体产生，为了减缓反应速率而不影响该气体的总量，可向X溶液中加入适量的cd（选填字母）
a．Na₂CO₃（固）  b．CuSO₄（固）   c．K₂SO₄溶液   d．水
（4）C溶液中阳离子的检验方法有多种，其中一种是加入适量的KSCN溶液，检验时其溶液颜色变化为：
血红色．

Answer 1

分析 A是常见的金属单质，通常状况下Y单质是气体，A在Y中燃烧生成棕褐色烟，反应①、②均在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，应为Fe，Y为Cl₂，B为FeCl₂、C为FeCl₃，X为HCl．
（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，根据电子注意守恒计算氯气物质的量，进而计算氯气体积；
（2）向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液并在空气中放置一段时间，先生成氢氧化亚铁沉淀，后被氧化生成氢氧化铁；
（3）为了减缓反应速率而不影响该气体的总量，氢离子浓度减小，氢离子物质的量不变；形成原电池会加快反应速率；
（4）C溶液中阳离子为铁离子，加入适量的KSCN溶液，溶液变血红色．

解答 解：A是常见的金属单质，通常状况下Y单质是气体，A在Y中燃烧生成棕褐色烟，反应①、②均在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，应为Fe，Y为Cl₂，B为FeCl₂、C为FeCl₃，X为HCl，
（1）实验室可用浓盐酸制备氯气，反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；若反应中转移0.05mol电子，则生成氯气的体积在标准状况下为 $\frac{0.05mol}{2}$×22.4L/mol=0.56L，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；0.56L；
（2）向FeCl₂溶液中滴加NaOH溶液并在空气中放置一段时间，此过程中的实验现象为：生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其中涉及到的氧化还原反应方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）Fe与过量的HCl溶液反应生成氯化亚铁与氢气，为了减缓反应速率而不影响该气体的总量，
a．加入Na₂CO₃（固），碳酸根与氢离子结合为二氧化碳和水，导致溶液中氢离子浓度降低，反应速率降低，影响氢离子总量，故a错误；
b．加入CuSO₄（固），会形成原电池，加速反应速率，故b错误；
c．加入K₂SO₄溶液，相当于加入水稀释，氢离子浓度降低，不影响氢气总量，反应速率减小，故c正确；
d．加入水，氢离子浓度降低，反应速率降低，氢离子总量不变，不影响氢气总量，故d正确；  
故答案为：cd；
（4）C溶液中阳离子为铁离子，加入适量的KSCN溶液，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，溶液变血红色，故答案为：溶液变血红色．

点评 本题考查无机物推断、氧化还原反应计算、化学反应速率影响因素、有关方程式书写等，难度中等，需要学生熟练掌握元素化合物知识．