Question

【题目】元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。

(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________。

(2)自然界中Cr主要以＋3价和＋6价形式存在。Cr2O72-中的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠在酸性条件下将Cr2O72-还原。写出反应的离子方程式：___________________________________________。

(3)当皮肤划破时可用FeCl3溶液应急止血，其主要作用是__________________。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒、又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式Fe(OH)3+ C1O－+ OH－→ FeO42－+ C1－+ H2O(未配平)，Fe(OH)3与 C1O－的计量数比为：__________，每生成1mol K2FeO4，转移的电子数是_________。

(5)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：

反应IV属于___________反应类型，氮肥主要成分的化学式为_______________，V的化学反应方程式为_________________。

Answer 1

【答案】Fe2＋、Fe3＋、H＋ Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O FeCl3溶液促进血液胶体聚沉 2:3 3NA或1.806×1024 氧化还原反应 NH4NO3 NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl

【解析】

(1)X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性物质四氧化三铁，其与过量盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁；

(2)亚硫酸钠具有还原性，能够在酸性条件下将Cr2O72-还原为Cr3+，据此写出反应的离子方程式；

(3)血液属于胶体，遇到电解质溶液发生聚沉；

(4)根据电子得失守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式，根据电子转移关系进行计算。

(5) N2和H2可以合成NH3，所以甲是N2，氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体，加热分解可以得到碳酸钠纯碱；氨气和氧气反应，催化氧化得到NO，NO遇到氧气变为二氧化氮，二氧化氮和水之间反应生成硝酸，硝酸和氨气之间反应得到硝酸铵，属于一种氮肥，所以乙是NO，丙是NO2，丁是NaHCO3，据此回答。

(1)X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为四氧化三铁，与过量盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；

因此，本题正确答案是：Fe2＋、Fe3＋、H＋；

(2)亚硫酸钠具有还原性，能够在酸性条件下将Cr2O72-还原为Cr3+，反应的离子方程式为Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O；

因此，本题正确答案是：Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O；

(3)血液属于胶体，FeCl3溶液属于电解质溶液，它能使胶体发生聚沉，起到应急止血作用；

因此，本题正确答案是：FeCl3溶液促进血液胶体聚沉；

(4)Fe(OH)3→FeO42-，铁元素由+3价升高到+6价，变化了3价，ClO-→Cl-，氯元素由+1价降到了-1价，变化了2价，根据化合价升降总数相等原则，所以Fe(OH)3填系数2，ClO-填系数3，。再根据电荷守恒、原子守恒配平其它物质，该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+ 3C1O－+ 4OH－=2FeO42－+3C1－+ 5H2O，Fe(OH)3与 C1O－的计量数比为：2:3；通过反应关系：6e-~2 FeO42－可知，每生成1mol K2FeO4，转移的电子数是3NA或1.806×1024；

因此，本题正确答案是：2:3；3NA或1.806×1024；

（5）氮气和氢气可以合成氨，所以甲是氮气，氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体，加热分解可以得到碳酸钠纯碱；氨气和氧气反应，催化氧化得到NO，NO遇到氧气变为二氧化氮，二氧化氮和水之间反应生成硝酸，硝酸和氨气之间反应得到硝酸铵，属于一种氮肥，所以乙是NO，丙是NO2，丁是NaHCO3，反应IV为NO2和水反应生成硝酸和NO，属于氧化还原反应；硝酸和氨气反应生成硝酸铵，所以氮肥主要成分的化学式为NH4NO3；反应V是侯氏制碱法，化学方程式为NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl；

因此，本题正确答案是：NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl。