Question

（2012?琼海一模）已知A为中学化学中的一种盐，B、C为日常生活中常见的金属．通常条件下D、G为无色无味气体．已知用惰性电极电解A溶液一段时间后，产物只有C、D和E的稀溶液．各物质之间的转化关系如图（部分反应产物已略去）．
请回答下列问题：
（1）A的化学式为

Cu（NO₃）₂

．
（2）A溶液与Na₂O₂反应的总化学方程式为

2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4NaNO₃+O₂↑

．
（3）E的稀溶液与F溶液反应的离子方程式为

3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（4）电解100mL盐A的溶液一段时间后，断开电路，取出电极，测得所得到的气体D在标准状况下的体积为5.6mL，则电解后溶液的pH为

2

．（假设溶液体积不变）
（5）若向100mL盐A的溶液中加入10g金属单质B的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干得10.16g固体C．则滤液中溶质的物质的量浓度为

0.2mol/L

．（假设溶液体积不变）

Answer 1

分析：根据题意，采用正推和逆推相结合的方法推断，电解A溶液时产生金属单质C和另外一种气体D，应为电解含氧酸盐溶液，在阴极上析出不活泼金属，则C应为铜，D为氧气，E溶液能与C金属发生氧化还原反应，且E溶液与F溶液也能反应生成无色无味气体G，说明E溶液具有强氧化性，应为硝酸，故A为硝酸，C为铜，D为氧气，G为NO，F与硝酸反应生成NO，说明且含有金属B元素，说明F溶液具有还原性，应为Fe（NO₃）₂溶液，B为Fe，H为Fe（NO₃）₃，由此可回答（1）（3）题；Na₂O₂与水反应生成NaOH和氧气，加入到Cu（NO₃）₂溶液中有蓝色沉淀生成；根据电解硝酸铜的电极方程式：2Cu（NO₃）₂+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃，可计算溶液的PH；根据化学方程式，利用质量守恒定律计算硝酸铜的物质的量，进而计算溶液的物质的量浓度．

解答：解：（1）电解A溶液时产生金属单质C和另外一种气体D，应为电解含氧酸盐溶液，在阴极上析出不活泼金属，则C应为铜，D为氧气，E溶液能与C金属发生氧化还原反应，且E溶液与F溶液也能反应生成无色无味气体G，说明E溶液具有强氧化性，应为硝酸，故A为硝酸，C为铜，D为氧气，G为NO，F与硝酸反应生成NO，说明且含有金属B元素，说明F溶液具有还原性，应为Fe（NO₃）₂溶液，B为Fe，H为Fe（NO₃）₃，故答案为：Cu（NO₃）₂；
（2）Na₂O₂与水加入到Cu（NO₃）₂溶液中反应生成NaOH和氧气，NaOH和Cu（NO₃）₂反应生成蓝色沉淀2Cu（OH）₂，故答案为：2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4NaNO₃+O₂↑；
（3）硝酸具有强氧化性，Fe²⁺具有还原性，二者发生氧化还原反应，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）根据电解硝酸铜的电极方程式：
2Cu（NO₃）₂+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃
                      22.4L   4mol
                     5.6×10^-3L  n
则n=

4×mol×5.6×10-3

22.4L L

=1×10^-3mol
所以c（H⁺）=

1×10-3mol

0.1L

=0.01mol，故PH=2，故答案为：2；
（5）向盐A溶液中加入金属单质B，反应的化学方程式为：Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu，根据差量法计算：
Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu△m
    1mol                    8g
    n                      10.16g-10g=0.16g
n=

0.16

8

=0.02mol，所以溶液的浓度为：

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，故答案为：0.2 mol/L．

点评：本题以无机物的推断为载体，考查电化学知识和溶液的有关计算，具有一定难度，根据框图，推断出各种物质是做好本题的关键．