Question

13．如图中物质均为中学化学中常见的物质，他们之间有如下转化关系．（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）．

试回答：
（1）写出下列物质的化学式：丙HCl、HFe（OH）₃
（2）写出反应⑤的离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺
（3）实验室里迅速制备少量气体乙可利用以下反应：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
此反应不需要加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高．
①用“线桥法”表示出电子转移情况：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
②在该反应中，还原剂是HCl，氧化产物是Cl₂．
③实验室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，应称取KMnO₄固体的质量为39.5g．

Answer 1

分析 金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，乙是黄绿色气体，乙为Cl₂，红褐色沉淀H为Fe（OH）₃；由反应①Na→气体甲+D，为Na与水的反应，生成甲为H₂，D为NaOH，由NaOH+金属B→H₂可知，B为金属Al，由甲+乙→丙，故丙为HCl，HCl溶于水的物质E，故E为盐酸；G+NaOH→Fe（OH）₃，G含有Fe³⁺，由E（盐酸）$\stackrel{金属C}{→}$F$\stackrel{Cl_{2}}{→}$G可知，盐酸与金属C反应，生成的产物F还能继续与氯气反应，则金属B为变价金属，应为Fe，所以F为FeCl₂，G为FeCl₃，FeCl₃与红色金属I反应生成FeCl₂，则I为Cu，据此答题，
（1）分析可知气体丙为氯化氢，H为氢氧化铁沉淀；
（2）反应⑤是F为FeCl₂，和氯气发生的氧化还原反应生成氯化铁；
（3）①反应中KMnO₄中Mn元素获得10电子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10个电子生成Cl₂，线桥表示方法为化合价变化的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物，并在上方注明“得”或“失”及转移电子数目；
②所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，所含元素氧化剂升高的反应物是还原剂；
③实验室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，实验室中无480ml的容量瓶，应在500ml的容量瓶中配制，然后取出480ml溶液，据此计算称取KMnO₄固体的质量；

解答 解：金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，乙是黄绿色气体，乙为Cl₂，红褐色沉淀H为Fe（OH）₃；由反应①Na→气体甲+D，为Na与水的反应，生成甲为H₂，D为NaOH，由NaOH+金属B→H₂可知，B为金属Al，由甲+乙→丙，故丙为HCl，HCl溶于水的物质E，故E为盐酸；G+NaOH→Fe（OH）₃，G含有Fe³⁺，由E（盐酸）$\stackrel{金属C}{→}$F$\stackrel{Cl_{2}}{→}$G可知，盐酸与金属C反应，生成的产物F还能继续与氯气反应，则金属B为变价金属，应为Fe，所以F为FeCl₂，G为FeCl₃，FeCl₃与红色金属I反应生成FeCl₂，则I为Cu，
（1）由上面的分析可知，气体丙为HCl，H的化学式为Fe（OH）₃，
故答案为：HCl；Fe（OH）₃；
（2）反应⑤是F为FeCl₂，和氯气发生的氧化还原反应，反应的离子方程式为2 Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2 Fe³⁺，
故答案为：2 Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2 Fe³⁺；
（3）①反应中KMnO₄中Mn元素获得10电子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10个电子生成Cl₂．用线桥表示出该反应的电子转移情况为：，
故答案为：；
②反应中Mn的化合价由MnO₄^-中+7价降低为Mn²⁺中+2价，化合价降低，故KMnO₄是氧化剂；氯元素的化合价由HCl中-1价升高为Cl₂中0价，故HCl是还原剂，氧化产物为氯气，
故答案为：HCl； Cl₂；
③实验室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，实验室中无480ml的容量瓶，应在500ml的容量瓶中配制，然后取出480ml溶液，应称取KMnO₄固体的质量=0.5L×0.5mol/L×158g/mol=39.5g，
故答案为：39.5；

点评 本题以无机框图题的形式考查Na、Al、Fe、Cl等元素单质及其化合物之间的相互转化关系、化学用语的书写、离子检验等，难度中等，注意基础知识的掌握．