Question

已知D、M、H是常见的非金属单质，其中M是无色气体，H是有色气体，J是一种金属单质（其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素），A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，K只知含有CO 或CO₂中的一种或两种．它们关系如图：

（1）写出下列物质的化学式：A______    D______
（2）写出下列反应的化学方程式：
②______
⑤______
（3）由金属氧化物A和C得到其相应的金属，在冶金工业上一般可用______方法（填序号）
①热分解法      ②热还原法       ③电解法
其中从A得到其相应金属也可用铝热法，若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为______
（4）用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池，正极的电极反应为______当反应转移1mol电子时，负极质量增加______g．

Answer 1

【答案】分析：H是有色气体判断为Cl₂，J是一种金属单质（其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素）推断为Pb，J+H=I，可以判断I为PbCl₂，A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，C为PbO₂，K只知含有CO 或CO₂中的一种或两种，结合C+D=J+K 可知此反应为是碳和PbO₂的反应，判断为D为C；F+G=红褐色液体证明生成的是氢氧化铁胶体，E+H=F，A+B=E+F+G 推断E为FeCl₂；F为FeCl₃；G为H₂O；B为HCl；A为Fe₃O₄；依据G+H=B+L可知，L为HClO，M为O₂；判断反应PbO₂+4HCl=2H₂O+Cl₂↑+PbCl₂；依据判断出的物质分析判断回答问题．
解答：解：H是有色气体判断为Cl₂，J是一种金属单质（其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素）推断为Pb，J+H=I，可以判断I为PbCl₂，A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，C为PbO₂，K只知含有CO 或CO₂中的一种或两种，结合C+D=J+K 可知此反应为是碳和PbO₂的反应，判断为D为C；F+G=红褐色液体证明生成的是氢氧化铁胶体，E+H=F，A+B=E+F+G 推断E为FeCl₂；F为FeCl₃；G为H₂O；B为HCl；A为Fe₃O₄；依据G+H=B+L可知L为HClO，M为O₂；B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，判断反应PbO₂+4HCl=2H₂O+Cl₂↑+PbCl₂；推断出的物质为：A、Fe₃O₄ ；B、HCl；C、PbO₂ ；D、C；E、FeCl₂；F、FeCl₃；G、H₂O；H、Cl₂；L、HClO；J、Pb；K、CO、CO₂；I、PbCl₂；M、O₂；
（1）A物质的化学式为：Fe₃O₄；D的化学式为C，故答案为：Fe₃O₄；C；
（2）②是B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，化学方程式为：PbO₂+4HCl（浓）═PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；⑤是次氯酸见光分解的反应，化学方程式为：2HClO═2HCl+O₂↑，
故答案为：PbO₂+4HCl（浓）═PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2HClO═2HCl+O₂↑；
（3）由金属氧化物A为Fe₃O₄和C为PbO₂ 得到其相应的金属为Fe、Pb，依据金属活动顺序表中 金属冶炼的方法分析判断，在冶金工业上一般可用热还原法：故选②；  其中从A得到其相应金属也可用铝热法，发生的反应为3Fe₃O₄+8Al9Fe+4Al₂O₃；若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为8mol，
故答案为：②；8mol；
（4）用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池是铅蓄电池，正极为PbO₂；电极反应为：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；负极为Pb；电极反应为：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄； 当反应转移1mol电子时，反应0.5molPb质量=0.5mol×207.2g/mol=103.6g，生成0.5molPbSO₄质量=0.5mol×303.2g/mol=151.6g；负极质量增加=151.6g-103.6g=48g，
故答案为：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；48．
点评：本题考查了物质转化关系的综合应用，物质性质的分析判断，反应现象的应用，主要考查了铁及其化合物、铅及其化合物性质的应用，理解题干信息和条件转化是解题的关键，题目较难．