Question

11．A～N均为中学化学中的常见物质，其中A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，单质M是目前使用量最大的金属，常温下B、E、F为气体，G为无色液体，这些物质在一定条件下存在如下转化关系，其中有些反应物或生成物已经略去．回答下列问题：
（1）H的化学式为Fe₃O₄，D的电子式为．
（2）B与N反应的离子方程式为2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）D与G反应的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（4）I可用于净化水，其原因是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺Fe（OH）₃（胶体）具有较大的表面积，能吸附水中悬浮物质，使水净化（用相关的反应方程式和简要文字回答）．
（5）通常状况下，1摩尔气体E在气体F中完全燃烧生成液态G时放出的热量为a kJ，请写出表示E燃烧热的热化学方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol．
（6）I与NaOH溶液反应生成的沉淀再与NaOH和NaClO的混合液作用，是制备理想的绿色水处理剂（Na₂MO₄）的一种方法，试写出此反应的化学方程式2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O．

Answer 1

分析 单质M是目前使用量最大的金属，则M为Fe；气体单质B与Fe反应生成I，I能与Fe反应生成K，K被B氧化得到I，而I中Fe为+3价，可推知B具有强氧化性，则B为Cl₂，I为FeCl₃，K为FeCl₂；A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，电解熔融的A得到B与C，故A为NaCl、C为Na；G为无色液体，与钠反应得到气体E，C在气体F中点燃生成D，D与G反应得到气体F与N，可推知G为H₂O，E为H₂、F为O₂，D为Na₂O₂，N为NaOH，由转化关系可知，H为Fe₃O₄，J为HCl，以此解答该题．
（1）由以上分析可知H为Fe₃O₄，D为Na₂O₂为离子化合物据此书写电子式；
（2）B为氯气，与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（3）D与G反应是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气；
（4）I为FeCl₃，溶液中铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体；
（5）1摩尔气体E在气体F中完全燃烧生成液态G，是氢气和氧气反应生成液态水，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合热化学方程式书写方法得到；
（6）反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H₂O．根据化合价升降法配平方程式．

解答 解：单质M是目前使用量最大的金属，则M为Fe；气体单质B与Fe反应生成I，I能与Fe反应生成K，K被B氧化得到I，而I中Fe为+3价，可推知B具有强氧化性，则B为Cl₂，I为FeCl₃，K为FeCl₂；A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，电解熔融的A得到B与C，故A为NaCl、C为Na；G为无色液体，与钠反应得到气体E，C在气体F中点燃生成D，D与G反应得到气体F与N，可推知G为H₂O，E为H₂、F为O₂，D为Na₂O₂，N为NaOH，由转化关系可知，H为Fe₃O₄，J为HCl，
（1）由以上分析可知H为Fe₃O₄，D为Na₂O₂，过氧化钠是离子化合物，电子式为：，
故答案为：Fe₃O₄；；
（2）B为氯气，与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）D与G反应是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）I为FeCl₃，可说明生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺  Fe（OH）₃（胶体）具有较大的表面积，能吸附水中悬浮物质，使水净化，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺  Fe（OH）₃（胶体）具有较大的表面积，能吸附水中悬浮物质，使水净化；
（5）1摩尔气体E在气体F中完全燃烧生成液态G，是氢气和氧气反应生成液态水，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合热化学方程式书写方法得到热化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol，
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol；
（6）反应中FeCl₃→Na₂FeO₄，铁元素化合价由+3价升高为+6价，化合价总升高3价，NaClO→NaCl，氯元素化合价由+1降低为-1价，化合价总共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故FeCl₃系数为2，NaClO系数为3，由铁元素守恒可知 Na₂FeO₄系数为2，由氯元素守恒可知NaCl系数为2×3+3=9，根据钠元素守恒可知NaOH系数为9+2×2=13，由氢元素守恒可知H₂O系数为5，配平方程式为2FeCl₃+10NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O；
故答案为：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O．

点评 本题考查无机物推断，涉及Na、Fe、Cl元素化合物的性质，需要学生熟练掌握元素化合物知识，注意根据转化关系中特殊反应进行推断，难度中等．