Question

9．几种中学化学常见的单质及其化合物相互转化的关系图如下：

可供参考的信息有：
①甲、乙、丙、丁为单质，其余为化合物．
②A是黄铁矿的主要成分．
③B气体是引起酸雨的主要物质，H常温下为无色无味的液体，E常用作红色油漆和涂料．
试根据上述信息回答下列问题：
（1）A的化学式为FeS₂，每反应1mol的A转移的电子数为11 mol；
（2）F与丁单质也可以化合生成G，试写出该反应的离子方式：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）少量F的饱和溶液与分别滴加到下列物质中，得到以下三种分散系①、②、③．

试将①、②、③填入下列方框中：

（4）化合物M与H组成元素相同，可以将G氧化为F，且不引进新的离子．试写出M在酸性环境下将G氧化为F的离子方程式：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2H₂O+2Fe³⁺；
（5）已知丙单质与D的浓溶液按物质的量为1：2恰好反应生成B气体的化学转化式为：丙+D（浓）$\stackrel{△}{→}$B↑+丙的氧化产物+水则丙在其氧化产物中的化合价为：+4．

Answer 1

分析 由③中信息：B气体是引起酸雨的主要物质，则B为SO₂，H常温下为无色无味的液体，则H为H₂O；E常用作红色油漆和涂料，故E为Fe₂O₃，则A中应含Fe、S两种元素．由②可计算得到A的化学式为FeS₂．再结合流程图可推知甲为O₂，C为SO₃，D为H₂SO₄．由E（Fe₂O₃）$\frac{乙}{高温}$丁（单质）可知，丁为Fe，D（H₂SO₄）+E（Fe₂O₃）→F，则F为Fe₂（SO₄）₃，G为FeSO₄，丙可以为S等，乙可以为碳或氢气等，据此解答．

解答 解：由③中信息：B气体是引起酸雨的主要物质，则B为SO₂，H常温下为无色无味的液体，则H为H₂O；E常用作红色油漆和涂料，故E为Fe₂O₃，则A中应含Fe、S两种元素．由②可计算得到A的化学式为FeS₂．再结合流程图可推知甲为O₂，C为SO₃，D为H₂SO₄．由E（Fe₂O₃）$\frac{乙}{高温}$丁（单质）可知，丁为Fe，D（H₂SO₄）+E（Fe₂O₃）→F，则F为Fe₂（SO₄）₃，G为FeSO₄，丙可以为S等，乙可以为碳或氢气等，
（1）由上述分析可知，A的化学式为FeS₂，高温下燃烧的化学方程式为：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，由此分析可知，每消耗4 mol FeS₂，转移电子为44 mol，即每反应1 mol的A（FeS₂）转移的电子为11 mol，故答案为：FeS₂；11；
（2）由转化关系图可知F为Fe₂（SO₄）₃，丁为Fe，G为FeSO₄，则有关的离子反应为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）少量饱和Fe₂（SO₄）₃溶液加入①冷水中形成溶液，加入②NaOH溶液中会产生Fe（OH）₃沉淀，形成浊液，加入③沸水中会产生Fe（OH）₃胶体，即，
故答案为：；
（4）化合物M与H（H₂O）组成元素相同，则M为H₂O₂，M在酸性条件下将G（FeSO₄）氧化为F[Fe₂（SO₄）₃]的离子方程式为：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2H₂O+2Fe³⁺，
故答案为：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2H₂O+2Fe³⁺；
（5）已知丙单质为S与D为H₂SO₄的浓溶液按物质的量为1：2恰好反应生成B气体为SO₂，化学转化式为：丙+D（浓）$\stackrel{△}{→}$B↑+丙的氧化产物+水，浓硫酸被还原为SO2，S+2H₂SO₄=3SO₂↑+2H₂O，则S被氧化为SO₂，则丙在其氧化产物中的化合价为+4价，
故答案为：+4价．

点评 本题考查无机物推断，注意根据物质的性质进行推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，侧重是对基础知识的综合应用的考查，难度较大．