Question

5．已知A～H是中学化学中的常见物质，A、C、G是金属，E、F是氧化物，B溶于水得蓝色溶液，它们有如图所示的关系（反应中生成的水已略去）．试回答下列问题．

（1）推断填写物质化学式：A是Cu，D是AlCl₃，H是FeCl₃．
（2）反应④的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（3）用金属C制备另一种金属单质是工业上较常用的方法．如：2C+4BaO$\stackrel{高温}{→}$3Ba↑+BaO•C₂O₃
①常温下C的金属性比Ba的金属性弱（选填“强”“弱”）．
②利用上述方法可制取Ba的主要原因是d．
a、高温时C的活泼性大于Ba
b、高温有利于BaO分解
c、高温时BaO•C₂O₃比C₂O₃稳定
d、金属Ba的沸点比金属C的低
（4）H水溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂
（5）将51.2克的A投入200毫升的硝酸溶液中恰好反应完全，产生标准状况下的NO₂、NO共31.36L，求硝酸的浓度15 mol•L^-1．

Answer 1

分析 A、C、G是金属，G和氯气反应生成H，H和KSCN反应后溶液呈红色，说明H是FeCl₃，所以G是Fe，C是金属单质、E和F是氧化物，G是Fe单质，结合反应条件知④发生铝热反应，则C是Al，F是Al₂O₃，E是Fe₂O₃，
A是金属单质，和氯气反应生成氯化物，B溶于水得蓝色溶液，说明B中含有铜离子，根据元素守恒知，B为CuCl₂，Al和CuCl₂发生置换反应生成Cu和AlCl₃，D是AlCl₃，氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，结合物质的性质分析解答．

解答 解：（1）通过以上分析知，A、D、H分别是：Cu、AlCl₃、FeCl₃，故答案为：Cu；AlCl₃；FeCl₃；
（2）铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）①由金属元素在周期表中的位置可知Al的金属性比Ba弱，故答案为：弱；
②但Al在高温下可将氧化钡中钡置换出来，原因是Ba的沸点低于铝，高温时Ba转化为气体脱离反应体系，使反应正向进行，故答案为：d；
（4）氯化铁具有氧化性，碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质，反应离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（5）n（Cu）=$\frac{51.2g}{64g/mol}$=0.8mol，Cu和硝酸恰好完全反应生成NO₂、NO，生成物还有Cu（NO₃）₂，根据N原子守恒得n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NOx）=2×0.8mol+$\frac{31.36L}{22.4L/mol}$=3mol，c（HNO₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol}{0.2L}$=15mol/L，
故答案为：15．

点评 本题以铝、铁为载体考查了无机物的推断，明确物质的性质及物质的特殊反应现象是解本题关键，根据⑥为突破口采用正逆结合的方法进行推断，结合基本概念、物质间的反应分析解答，铁离子的检验是高考热点，会运用化学语言描述实验现象，根据现象得出结论，题目难度不大．