Question

已知X為中學(xué)化學(xué)中一種常見(jiàn)的鹽，F(xiàn)為淡黃色固體；M、N為常見(jiàn)的金屬，N的氧化物可作耐火材料，可用它來(lái)制造耐火坩堝和耐高溫試驗(yàn)儀器；H為氣體單質(zhì)，D為無(wú)色氣體，D在空氣中會(huì)出現(xiàn)紅棕色．各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（部分反應(yīng)產(chǎn)物已略去）．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題；
（1）E的化學(xué)式為_(kāi)_____
（2）將M絲插入盛有X溶液的試管中，反應(yīng)一段時(shí)間后的現(xiàn)象是______．
（3）在反應(yīng)①②③④中屬于置換反應(yīng)的是______（填序號(hào)）
（4）反應(yīng)②的離子方程式為_(kāi)_____．
（5）用石墨作電極點(diǎn)解500mLX溶液，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無(wú)色氣體生成；點(diǎn)解一段時(shí)間后，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①寫(xiě)出點(diǎn)解時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式______．
②電解后溶液的pH為_(kāi)_____（假設(shè)電解前后溶液體積不變）．

Answer 1

【答案】分析：X為中學(xué)化學(xué)中一種常見(jiàn)的鹽，F(xiàn)為淡黃色固體，與X溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀Y為氫氧化銅可知，F(xiàn)為Na₂O₂；X溶液中含銅離子；M、N為常見(jiàn)的金屬，結(jié)合N的氧化物可作耐火材料，可用它來(lái)制造耐火坩堝和耐高溫試驗(yàn)儀器，E和N反應(yīng)生成M可知發(fā)生了置換反應(yīng)，判斷N為Al，E為Fe₂O₃；M為Fe，結(jié)合M和含銅離子的X溶液反應(yīng)生成固體C為銅，濾液A為亞鐵鹽溶液，加入鹽酸會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)色氣體D，說(shuō)明A只能是硝酸亞鐵，即X溶液為硝酸銅溶液；F為過(guò)氧化鈉加入到溶液B中生成H為氣體單質(zhì)氧氣，D為無(wú)色氣體一氧化氮，D在空氣中會(huì)出現(xiàn)紅棕色二氧化氮，結(jié)合對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求可解答該題．
解答：解：X為中學(xué)化學(xué)中一種常見(jiàn)的鹽，F(xiàn)為淡黃色固體，與X溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀Y為氫氧化銅可知，F(xiàn)為Na₂O₂；X溶液中含銅離子；M、N為常見(jiàn)的金屬，結(jié)合N的氧化物可作耐火材料，可用它來(lái)制造耐火坩堝和耐高溫試驗(yàn)儀器，E和N反應(yīng)生成M可知發(fā)生了置換反應(yīng)，判斷N為Al，E為Fe₂O₃；M為Fe，結(jié)合M和含銅離子的X溶液反應(yīng)生成固體C為銅，濾液A為亞鐵鹽溶液，加入鹽酸會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)色氣體D，說(shuō)明A只能是硝酸亞鐵，即X溶液為硝酸銅溶液；F為過(guò)氧化鈉加入到溶液B中生成H為氣體單質(zhì)氧氣，D為無(wú)色氣體一氧化氮，D在空氣中會(huì)出現(xiàn)紅棕色二氧化氮，
（1）依據(jù)上述推斷E為：Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（2）將M絲插入盛有X溶液的試管中，是Fe和硝酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硝酸亞鐵，反應(yīng)一段時(shí)間后的現(xiàn)象，鐵絲上附有紅色物質(zhì)，溶液顏色逐漸變?yōu)闇\綠色，
故答案為：鐵絲上附有紅色物質(zhì)，溶液顏色逐漸變?yōu)闇\綠色；
（3）反應(yīng)①是鐵和硝酸銅溶液反應(yīng)發(fā)生置換反應(yīng)；②是硝酸亞鐵和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)；③是氧化鋁和鐵反應(yīng)生成鋁和氧化鐵，是置換反應(yīng)；④是硝酸鐵和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，不是置換反應(yīng)，所以中屬于置換反應(yīng)的是①③，故答案為：①③；
（4）反應(yīng)②是亞鐵離子在硝酸溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，離子方程式為：反應(yīng)②的離子方程式反應(yīng)為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）①陽(yáng)極電極反應(yīng)是氫氧根離子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
②陽(yáng)極電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；陰極電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu；析出銅0.025mol，電子轉(zhuǎn)移為0.05mol，由電極方程式可知生成氫離子0.05mol，
則生成c（H⁺）==0.1Mol/L，pH=1，
故答案為：1．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了無(wú)機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系和性質(zhì)應(yīng)用，主要考查物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)產(chǎn)物判斷，置換反應(yīng)的判斷，氧化還原反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)，電解電解反應(yīng)和電解計(jì)算，題目難度中等．