Question

以下是有关物质相互转化的关系图，其中A俗称铁红，甲为强酸，乙为还原性气体，丙为强碱溶液，G为红褐色沉淀，I的颜色呈浅绿色．

（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-组成的溶液，则甲的化学式是______，列举A物质的一种用途______．
（2）若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体，则乙的化学式为______，丁属于单质、酸、碱中的______；在I溶液中加入氢氧化钠溶液，可以观察到的现象是______，对应的离子方程式和化学方程式依次是______，______；
（3）写出G→A+C的化学方程式：______．
（4）若A中混有杂质Al₂O₃，除去杂质的方法是加入过量的______，该反应的离子方程式为______．
（5）由E和A组成的混合物与稀H₂SO₄作用，固体恰好溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺与H₂的物质的量之比为4：1．则反应物中Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物质的量之比为______．

Answer 1

解：其中A俗称铁红，化学式为Fe₂O₃；甲为强酸，乙为还原性气体，丙为强碱溶液，G为红褐色沉淀判断为Fe（OH）₃，C为H₂O；I的颜色呈浅绿色，为亚铁离子的溶液；
（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-组成的溶液，则依据转化关系得到，甲为强酸H₂SO₄；A为Fe₂O₃；氧化铁的性质分析应用和用途，铁红是非常重要的一种防锈颜料，绝大多数的涂料都开发有铁红防锈漆，如醇酸铁红防锈漆、氯化橡胶铁红防锈漆和环氧铁红防锈漆．甚至在某些环氧富锌底漆中，都以铁红作为重要辅助防锈颜料；故答案为：H₂SO₄，用作红色油漆和涂料；
（2）若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体，判断乙为还原性气体CO，还原氧化铁为铁和二氧化碳气体，E为Fe，铁和丁反应生成亚铁离子证明丁为稀酸；亚铁离子和碱氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，在空气中会被迅速氧化为氢氧化铁红褐色沉淀；反应的离子方程式和化学方程式为：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案为：CO；酸；生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）G→A+C的化学方程式变化为氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水的反应；反应化学方程式为：2Fe（OH）₃Fe₂O₃+3H₂O；
故答案为：2Fe（OH）₃Fe₂O₃+3H₂O；
（4）氧化铁中含有氧化铝，利用氧化铝的两性进行除杂，氧化铝溶于强酸强碱溶液，氧化铁溶于强酸溶液，不溶于强碱溶液，加入过量氢氧化钠溶液，氧化铝溶解，氧化铁不溶解；反应的离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；故答案为：NaOH溶液；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）E和A组成的混合物依据上述分析判断为Fe和Fe₂O₃；与稀H₂SO₄作用，固体恰好溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺与H₂的物质的量之比为4：1；
依据反应：Fe+H₂SO₄=Fe²⁺+H₂↑；
1 1 1 1
Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
1 2 3
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
1 3 1
反应物中Fe₂O₃、Fe、H₂SO₄的物质的量之比=1：2：4；
故答案为：1：2：4；
分析：其中A俗称铁红，化学式为Fe₂O₃；甲为强酸，乙为还原性气体，丙为强碱溶液，G为红褐色沉淀判断为Fe（OH）₃，C为H₂O；I的颜色呈浅绿色，为亚铁离子的溶液；
（1）若F是由Na⁺和SO₄^2-组成的溶液，则依据转化关系得到，甲为强酸H₂SO₄；A为Fe₂O₃；依据氧化铁的性质分析应用和用途；
（2）若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体，判断乙为还原性气体CO，还原氧化铁为铁和二氧化碳气体，E为Fe，铁和丁反应生成亚铁离子证明丁为稀酸；亚铁离子和碱氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，在空气中 会被迅速氧化为氢氧化铁红褐色沉淀；
（3）变化为氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水的反应；
（4）氧化铁中含有氧化铝，利用氧化铝的两性进行除杂，氧化铝溶于强酸强碱溶液，氧化铁溶于强酸溶液；
（5）E和A组成的混合物依据上述分析判断为Fe和Fe₂O₃；与稀H₂SO₄作用，固体恰好溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，且生成的Fe²⁺与H₂的物质的量之比为4：1；
依据反应Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；分析计算；
点评：本题考查了物质转化关系的分析判断，物质性质的应用，主要是铁、铝及其化合物性质的分析应用，题目难度中等．