Question

生铁中一般含有化合物B，B只有两种元素组成，它的含量、形状、分布对生铁性能影响很大，使生铁硬而脆，不宜进行机械加工．
已知：
（1）E、F、H、I、P常温下为气体，H、l、P为单质，E是一种红棕色气体．
（2）反应①②均为制备理想的绿色水处理剂Na₂FeO₄的方法，其中反应①在生成Na₂FeO₄同时还生成NaNO₂和H₂O．各物质之闻的转化关系如图所示f图中部分生成物没有列出）．

请填写以下空白：
（1）用电子式表示F的形成过程

 

（2）按要求完成下列反应：反应③的离子方程式为

 

反应①的化学方程式为

 

（3）反应②中氧化剂与还原剂的物质的量比为

 

反应④中的氧化产物的化学式为

 

（4）实验室中检验C溶液中金属阳离子的常用方法是

 

（5）如果A与B反应时生成E与F的物质的量比为13：1，则化合物B的化学式为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：由流程转化图可知，常温下F为气体且和过氧化钠反应生成单质H，则H为O₂，F为CO₂，N为Fe₂O₃，红棕色气体E为NO₂，应是氧化性酸HNO3的还原产物，推断A可能是浓HNO₃，生铁中一般含有化合物B，B只有两种元素组成，它的含量、形状、分布对生铁性能影响很大，使生铁硬而脆，不宜进行机械加工，化合物B应是碳元素和铁元素组成的，和硝酸发生氧化还原反应，依据E+D+H=A判断D为H₂O，C可能为Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃，G和D混合电解生成单质PI和J，J和A反应生成D和K，说明J为碱性溶液，证明G为NaCl，J为NaOH，I为Cl₂，P为H₂，K为KNO₃，I+J=D+L+G分析可知，L为NaClO，C+J=M，则M为Fe（OH）₃，据此推断回答问题．

解答： 解：由流程转化图可知，常温下F为气体且和过氧化钠反应生成单质H，则H为O₂，F为CO₂，N为Fe₂O₃，红棕色气体E为NO₂，应是氧化性酸HNO3的还原产物，推断A可能是浓HNO₃，生铁中一般含有化合物B，B只有两种元素组成，它的含量、形状、分布对生铁性能影响很大，使生铁硬而脆，不宜进行机械加工，化合物B应是碳元素和铁元素组成的，和硝酸发生氧化还原反应，依据E+D+H=A判断D为H₂O，C可能为Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃，G和D混合电解生成单质PI和J，J和A反应生成D和K，说明J为碱性溶液，证明G为NaCl，J为NaOH，I为Cl₂，P为H₂，K为KNO₃，I+J=D+L+G分析可知，L为NaClO，C+J=M，则M为Fe（OH）₃，C为Fe（NO₃）₃；
（1）二氧化碳为共价化合物，根据共价化合物电子式的表示方法用电子式表示出CO₂的形成过程，二氧化碳是氧原子和碳原子之间通过共价键形成的共价化合物，形成过程为：，
故答案为：；
（2）反应③是电解饱和食盐水，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O

通电  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；反应①是氢氧化钠和硝酸钠和氧化铁反应生成高铁酸钠、亚硝酸钠和水，反应的化学方程式为4NaOH+3NaNO₃+Fe₂O₃=2Na₂FeO₄+3NaNO₂+2H₂O；
故答案为：2Cl^-+2H₂O

通电  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；4NaOH+3NaNO₃+Fe₂O₃=2Na₂FeO₄+3NaNO₂+2H₂O；
（3）反应②是氢氧化铁和次氯酸钠、氢氧化钠反应生成高铁酸钠、氯化钠和水，反应的化学方程式为：4NaOH+2Fe（OH）₃+3NaClO=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，依据元素化合价变化分析反应中氧化剂为NaClO与还原剂Fe（OH）₃的物质的量比为3：2，反应④是FeS₂和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，2FeS₂+11O₂

△   .

Fe₂O₃+8SO₂，氧化产物的化学式为Fe₂O₃ SO₂ ；
故答案为：3：2；Fe₂O₃ SO₂ ；
（4）实验室中检验C溶液中金属阳离子的常用方法是，取适量C溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，溶液变红色，说明C溶液中金属阳离子为Fe³⁺；
故答案为：取适量C溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，溶液变红色，说明C溶液中金属阳离子为Fe³⁺；
（5）如果A与B反应时生成E为NO₂与F为CO₂的物质的量比为13：1，依据电子守恒分析，设碳元素化合价为x
HNO₃～NO₂～e^-
C～CO₂～（4-x）e^-
（4-x）=13，x=-9；
则B为Fe₃C；
故答案为：Fe₃C．

点评：本题考查了物质转化关系的分析，物质性质的理解应用，主要是铁及其化合物性质的应用，高铁酸钠的制备原理是关键，题目难度较大．