Question

盐A（含结晶水）可发生如下的转化关系（部分生成物略去）．其中B、D、E为无色气体，C为白色沉淀，H为红褐色沉淀．在混合液X中加入BaCl₂可生成不溶于稀HNO₃的白色沉淀．

（1）写出由B→I的工业意义

 

（2）写出下列反应的化学方程式
G→I

 

C→H

 

（3）电解混合液X的阳极电极反应式为

 

（4）若盐A 1.960g和过量浓NaOH溶液加热充分反应，收集到B 224ml（标准状况），将H洗涤、烘干、灼烧、称量得0.400g，向混合液中加入盐酸酸化，再加入足量的BaCl₂溶液，将沉淀过滤、洗涤、烘干、称量得2.33g，则A的化学式为

 

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Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：H为难溶于水的红褐色固体，则H为Fe（OH）₃，C为Fe（OH）₂，则A中含有Fe²⁺离子，且A和碱反应生成的气体B，则B是NH₃，D为O₂，A中含有NH₄⁺离子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，综合上述分析，结合盐酸守恒计算可知A为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，混合溶液X为Na₂SO₄，电解混合溶液生成两种无色气体D、E，应为电解水生成氢气与氧气，且D能与氨气发生催化氧化，可知D为O₂，E为H₂，F为NO，F为NO，G为NO₂，I为HNO₃，据此解答．

解答： 解：H为难溶于水的红褐色固体，则H为Fe（OH）₃，C为Fe（OH）₂，则A中含有Fe²⁺离子，且A和碱反应生成的气体B，则B是NH₃，D为O₂，A中含有NH₄⁺离子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，综合上述分析，可知A为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，混合溶液X为Na₂SO₄，电解混合溶液生成两种无色气体D、E，应为电解水生成氢气与氧气，且D能与氨气发生催化氧化，可知D为O₂，E为H₂，F为NO，F为NO，G为NO₂，I为HNO₃；
（1）B→I的反应过程是氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，所以是工业制备硝酸的过程，
故答案为：工业制取硝酸；
（2）G→I的变化是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O═NO+2HNO₃；C→H的变化为氢氧化亚铁被空气中氧气氧化生成氢氧化铁的反应，化学方程为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案为：3NO₂+H₂O═NO+2HNO₃；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）电解混合溶液生成两种无色气体D、E，应为电解水生成氢气与氧气，且D能与氨气发生催化氧化，可知D为O₂，E为H₂，阳极电极反应为生成氧气的反应，电极反应为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；  
（4）若盐A 1.960g和过量浓NaOH溶液加热充分反应，收集到B 224ml（标准状况）物质的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，将H洗涤、烘干、灼烧、称量得0.400g为Fe₂O₃，物质的量=

0.400g

160g/mol

=0.0025mol，向混合液中加入盐酸酸化，再加入足量的BaCl₂溶液，将沉淀过滤、洗涤、烘干、称量得2.33g，为硫酸钡沉淀，物质的量=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，依据分析可知，A中含有Fe²⁺离子、NH₄⁺离子、SO₄^2-离子，结合质量守恒计算，1.960gA中，n（Fe²⁺）=0.005mol，n（NH₄⁺）=0.01mol，n（SO₄^2-）=0.01mol，依据元素守恒A中含有结晶水质量=1.96g-0.05mol×56g/mol-0.01mol×18g/mol-0.01mol×96g/mol=0.54g，n（H₂O）=0.03mol，n（Fe²⁺）：n（NH₄⁺）：n（SO₄^2-）：n（H₂O）=0.0025×2：0.01：0.01：0.03=1：2：2：6，综合上述分析，结合盐酸守恒计算可知A为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，
故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O．

点评：本题考查了物质转化关系和物质性质的分析判断，特征反应和特征性质是解题突破点，掌握基础熟悉性质是解题关键，题目难度中等．