Question

A、B、C、D、E、F、G、H的转化关系如下图．已知A是一种盐，B、C为常见的金属．常温常压下D为无色无味气体，无色气体G遇空气变红棕色．用惰性电极电解A溶液一段时间后，产物只有C、D和E的稀溶液．
请回答下列问题：

（1）A的化学式为

 

．
（2）A溶液电解的化学方程式为

 

．
（3）E的稀溶液与F溶液反应的离子方程式

 

．
（4）电解400mL盐A的溶液一段时间后，断开电路，取出电极，测得所得到的气体D在标准状况下的体积为22.4mL，则电解后溶液的pH为

 

（假设溶液体积不变）．
（5）若向E的稀溶液中加入12.0g金属单质B和C的混合粉末，固体完全溶解，收集反应产生的气体，再向所得溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，产生20.5g沉淀．则收集气体的物质的量是

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：根据题意，采用正推和逆推相结合的方法推断，电解A溶液时产生金属单质C和另外一种气体D，应为电解含氧酸盐溶液，在阴极上析出不活泼金属，则C应为铜，D为氧气，E溶液能与C金属发生氧化还原反应，且E溶液与F溶液也能反应生成无色无味气体G，说明E溶液具有强氧化性，应为硝酸，故A为硝酸铜，D为氧气，G为NO，F与硝酸反应生成NO，说明且含有金属B元素，说明F溶液具有还原性，应为Fe（NO₃）₂溶液，B为Fe，H为Fe（NO₃）₃，由此可回答（1）（3）题；Na₂O₂与水反应生成NaOH和氧气，加入到Cu（NO₃）₂溶液中有蓝色沉淀生成；根据电解硝酸铜的电极方程式：2Cu（NO₃）₂+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃，可计算溶液的PH；根据化学方程式，利用质量守恒定律计算硝酸铜的物质的量，进而计算溶液的物质的量浓度．

解答： 解：（1）电解A溶液时产生金属单质C和另外一种气体D，应为电解含氧酸盐溶液，在阴极上析出不活泼金属，则C应为铜，D为氧气，E溶液能与C金属发生氧化还原反应，且E溶液与F溶液也能反应生成无色无味气体G，说明E溶液具有强氧化性，应为硝酸，故A为硝酸铜，D为氧气，G为NO，F与硝酸反应生成NO，说明且含有金属B元素，说明F溶液具有还原性，应为Fe（NO₃）₂溶液，B为Fe，H为Fe（NO₃）₃，故答案为：Cu（NO₃）₂；
（2）A溶液电解的化学方程式为2Cu（NO₃）₂+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃；
故答案为：2Cu（NO₃）₂+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃；
（3）E的稀溶液为HNO₃，与F溶液为Fe（NO₃）₂溶液，硝酸具有强氧化性，Fe²⁺具有还原性，二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O；
故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）根据电解硝酸铜的电极方程式：
2Cu（NO₃）₂+2H₂O

通电  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃
                      22.4L   4mol
                     5.6×10^-3L  n
则n=

4mol×5.6×10-3

22.4L

=1×10^-3mol
所以c（H⁺）=

1×10-3mol

0.1L

=0.01mol，故PH=2；
故答案为：2；
（5）若向E为HNO₃的稀溶液中加入12.0g金属单质B为Fe和C为Cu的混合粉末，固体完全溶解，收集反应产生的气体，再向所得溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，产生20.5g沉淀为Cu（OH）₂，Fe（OH）₃，3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，设Fe物质的量为x，Cu物质的量为y，则
56x+64y=12
107x+98y=20.5
x=0.1mol
y=0.1mol
结合化学方程式计算生成气体物质的量=

0.2

3

mol+0.1mol=

1

6

mol；
故答案为：

1

6

mol；

点评：本题以无机物的推断为载体，考查电化学知识和溶液的有关计算，具有一定难度，根据框图，推断出各种物质是做好本题的关键．