Question

（16分）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GA+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Fe^3＋，且生成的Fe^2＋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

【答案】

 (16分)（1）H₂SO₄，用做红色油漆和涂料  

（2）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=4 Fe(OH)₃；

（3）2Fe（OH）₃  Fe₂O₃+3H₂O 

（4）NaOH溶液，Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

（5）1: 2:4（3分）

【解析】

试题分析：A俗称铁红，则是三氧化二铁，G为红褐色沉淀，则是氢氧化铁，I的颜色呈浅绿色，含有亚铁离子。

（1）由F为硫酸钠、G为红褐色氢氧化铁沉淀，根据复分解反应的特点，可推测B、丙分别为硫酸铁和氢氧化钠；结合B为氧化铁与甲反应生成物，可判断甲为硫酸，C为水；

（2）由D是能使澄清石灰水变浑浊的气体，可判断气体D为二氧化碳；而反应A+乙→D+E中物质A为氧化铁，乙为还原性气体，则为CO，E为单质铁；再由I的溶液呈浅绿色，可推断I为亚铁离子，丁为一种酸，可能是盐酸或硫酸等，不能是氧化性的硝酸。亚铁与碱反应生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，方程式为Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓，4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4 Fe(OH)₃；

（3）氢氧化铁在加热条件下会分解为氧化铁与水：2Fe（OH）₃  Fe₂O₃+3H₂O

（4）除去氧化铁中氧化铝一般是加入氢氧化钠溶液，碱只与两性氧化物氧化铝反应；

（5）假设H₂为1mol，则Fe^2＋为4mol；

根据方程式

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂；

1mol 1mol 1mol 1mol

上述反应中生成Fe^2＋为1mol，则还有3mol Fe^2＋由铁与三价铁生成：

Fe ₂(SO₄)₃+ Fe= 3FeSO₄

1mol   1mol  3mol

可知Fe ₂(SO₄)₃为1mol，Fe为2mol。

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe ₂(SO₄)₃+3H₂O；

1mol   3mol

则硫酸一共是4mol，所以比例是1: 2:4

考点：考查铁三角的转化、铝的化合物的两性、混合物的计算。

点评：铁三角的转化及计算是高中的一个难点，本题综合考查了铁三角知识，同时在转化中涉及到计算，属于较难的一道综合题。