Question

常溫下D、E、F、I、J為氣體，其中E 為有色氣體；H、I、J都為氧化物，其中I、J的相對(duì)分子質(zhì)量相差16；C的焰色反應(yīng)為黃色；M為紅褐色的固體，G為草酸亞鐵，由G分解得到的H、I、J三者的物質(zhì)的量相等．下圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

試回答下列問題：
（1）寫出L的化學(xué)式

 

，反應(yīng)②的現(xiàn)象是

 

．
（2）足量的J與C反應(yīng)生成N，下面是在實(shí)驗(yàn)室中模擬N的工業(yè)制法的實(shí)驗(yàn)裝置：

①裝置的連接順序是：（a）接

 

，

 

接

 

；（b）接

 

②為了充分利用原料，A、B兩裝置中必須先發(fā)生反應(yīng)的是

 

裝置．
③C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管，其作用是

 

，C中廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為

 

（3）寫出H與Al在高溫下的反應(yīng)方程式

 

．
（4）目前能量轉(zhuǎn)化效率最高的是陶瓷電池．在750℃實(shí)驗(yàn)溫度下，空氣中的氧分子吸附于正極，氧原子會(huì)分別從涂層中“搶走”2個(gè)電子，變成氧離子后穿過陶瓷膜，與負(fù)極的燃?xì)夥磻?yīng)．若以D為上述陶瓷電池燃料氣，則電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)題意知，M為紅褐色的固體，所以M是Fe（OH）₃，根據(jù)反應(yīng)②可推知L為Fe（OH）₂．G為草酸亞鐵，由G分解得到的H、I、J三者的物質(zhì)的量相等，H、I、J都為氧化物，分別為FeO、CO、CO₂中的一種，其中I、J的相對(duì)分子質(zhì)量相差16，二者為氣體，則H為FeO．A與B電解生成三種物質(zhì)C、D、E，C的焰色反應(yīng)為黃色，C含有鈉元素，其中D、E為氣體且E為有色氣體，應(yīng)是電解NaCl水溶液，則C為NaOH、D為H₂、E為Cl₂．由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H為HCl、K為FeCl₂、B為H₂O、A為NaCl．I與B反應(yīng)生成J與氫氣，則I為CO、J為CO₂．FeCl₂與NaOH反應(yīng)生成NaCl與Fe（OH）₂，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，據(jù)此解答．

解答：解：根據(jù)題意知，M為紅褐色的固體，所以M是Fe（OH）₃，根據(jù)反應(yīng)②可推知L為Fe（OH）₂．G為草酸亞鐵，由G分解得到的H、I、J三者的物質(zhì)的量相等，H、I、J都為氧化物，分別為FeO、CO、CO₂中的一種，其中I、J的相對(duì)分子質(zhì)量相差16，二者為氣體，則H為FeO．A與B電解生成三種物質(zhì)C、D、E，C的焰色反應(yīng)為黃色，C含有鈉元素，其中D、E為氣體且E為有色氣體，應(yīng)是電解NaCl水溶液，則C為NaOH、D為H₂、E為Cl₂．由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H為HCl、K為FeCl₂、B為H₂O、A為NaCl．I與B反應(yīng)生成J與氫氣，則I為CO、J為CO₂．FeCl₂與NaOH反應(yīng)生成NaCl與Fe（OH）₂，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，
（1）由上述分析可知，L為Fe（OH）₂，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在空氣中能被氧氣氧化成紅褐色的物質(zhì)氫氧化鐵，反應(yīng)②的現(xiàn)象是：白色固體變?yōu)榛揖G色進(jìn)一步變?yōu)榧t褐色，
故答案為：Fe（OH）₂；白色固體變?yōu)榛揖G色進(jìn)一步變?yōu)榧t褐色；
（2）①足量的CO₂與NaOH反應(yīng)生成NaHCO₃，裝置A產(chǎn)生CO₂，裝置B產(chǎn)生NH₃，裝置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳與氨氣通入C中應(yīng)防止倒吸，則b接c，故a接f、e接d，
故答案為：f；d；c；
②先通入氨氣，氨氣與水形成呈堿性的氨水可與二氧化碳與水生成的碳酸發(fā)生反應(yīng)，更有利于二氧化碳?xì)怏w的吸收，故應(yīng)先發(fā)生氨氣的制備反應(yīng)，
故答案為：B；
③氨氣極易溶于水，用直導(dǎo)管向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣，容易發(fā)生倒吸，C中用球形干燥管可以防止倒吸，C裝置中二氧化碳通入氨化的飽和氯化鈉溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案為：防止倒吸；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）FeOH與Al在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：3FeO+2Al

高溫  .

Al₂O₃+3Fe，
故答案為：3FeO+2Al

高溫  .

Al₂O₃+3Fe；
（4）目前能量轉(zhuǎn)化效率最高的是陶瓷電池．在750℃實(shí)驗(yàn)溫度下，空氣中的氧分子吸附于正極，氧原子會(huì)分別從涂層中“搶走”2個(gè)電子，變成氧離子后穿過陶瓷膜，與負(fù)極的燃?xì)夥磻?yīng)．若以H₂為上述陶瓷電池以氫氣為燃料氣，則電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為：H₂+O^2--2e^-=H₂O，
故答案為：H₂+O^2--2e^-=H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查無機(jī)物推斷、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、原電池等，側(cè)重對(duì)學(xué)生分析推理能力、閱讀獲取信息的能力考查，難度中等．