Question

13．如圖中物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì)，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系．（圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出）．

試回答：
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：丙HCl、HFe（OH）₃
（2）寫出反應(yīng)⑤的離子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺
（3）實(shí)驗(yàn)室里迅速制備少量氣體乙可利用以下反應(yīng)：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
此反應(yīng)不需要加熱，常溫下就可以迅速進(jìn)行，而且對(duì)鹽酸的濃度要求不高．
①用“線橋法”表示出電子轉(zhuǎn)移情況：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
②在該反應(yīng)中，還原劑是HCl，氧化產(chǎn)物是Cl₂．
③實(shí)驗(yàn)室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，應(yīng)稱取KMnO₄固體的質(zhì)量為39.5g．

Answer 1

分析 金屬A焰色反應(yīng)為黃色，故A為金屬Na，乙是黃綠色氣體，乙為Cl₂，紅褐色沉淀H為Fe（OH）₃；由反應(yīng)①Na→氣體甲+D，為Na與水的反應(yīng)，生成甲為H₂，D為NaOH，由NaOH+金屬B→H₂可知，B為金屬Al，由甲+乙→丙，故丙為HCl，HCl溶于水的物質(zhì)E，故E為鹽酸；G+NaOH→Fe（OH）₃，G含有Fe³⁺，由E（鹽酸）$\stackrel{金屬C}{→}$F$\stackrel{Cl_{2}}{→}$G可知，鹽酸與金屬C反應(yīng)，生成的產(chǎn)物F還能繼續(xù)與氯氣反應(yīng)，則金屬B為變價(jià)金屬，應(yīng)為Fe，所以F為FeCl₂，G為FeCl₃，F(xiàn)eCl₃與紅色金屬I反應(yīng)生成FeCl₂，則I為Cu，據(jù)此答題，
（1）分析可知?dú)怏w丙為氯化氫，H為氫氧化鐵沉淀；
（2）反應(yīng)⑤是F為FeCl₂，和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成氯化鐵；
（3）①反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素獲得10電子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10個(gè)電子生成Cl₂，線橋表示方法為化合價(jià)變化的同一元素用直線加箭頭從反應(yīng)物指向生成物，并在上方注明“得”或“失”及轉(zhuǎn)移電子數(shù)目；
②所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，所含元素氧化劑升高的反應(yīng)物是還原劑；
③實(shí)驗(yàn)室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，實(shí)驗(yàn)室中無480ml的容量瓶，應(yīng)在500ml的容量瓶中配制，然后取出480ml溶液，據(jù)此計(jì)算稱取KMnO₄固體的質(zhì)量；

解答 解：金屬A焰色反應(yīng)為黃色，故A為金屬Na，乙是黃綠色氣體，乙為Cl₂，紅褐色沉淀H為Fe（OH）₃；由反應(yīng)①Na→氣體甲+D，為Na與水的反應(yīng)，生成甲為H₂，D為NaOH，由NaOH+金屬B→H₂可知，B為金屬Al，由甲+乙→丙，故丙為HCl，HCl溶于水的物質(zhì)E，故E為鹽酸；G+NaOH→Fe（OH）₃，G含有Fe³⁺，由E（鹽酸）$\stackrel{金屬C}{→}$F$\stackrel{Cl_{2}}{→}$G可知，鹽酸與金屬C反應(yīng)，生成的產(chǎn)物F還能繼續(xù)與氯氣反應(yīng)，則金屬B為變價(jià)金屬，應(yīng)為Fe，所以F為FeCl₂，G為FeCl₃，F(xiàn)eCl₃與紅色金屬I反應(yīng)生成FeCl₂，則I為Cu，
（1）由上面的分析可知，氣體丙為HCl，H的化學(xué)式為Fe（OH）₃，
故答案為：HCl；Fe（OH）₃；
（2）反應(yīng)⑤是F為FeCl₂，和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2 Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2 Fe³⁺，
故答案為：2 Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2 Fe³⁺；
（3）①反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素獲得10電子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10個(gè)電子生成Cl₂．用線橋表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為：，
故答案為：；
②反應(yīng)中Mn的化合價(jià)由MnO₄^-中+7價(jià)降低為Mn²⁺中+2價(jià)，化合價(jià)降低，故KMnO₄是氧化劑；氯元素的化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，故HCl是還原劑，氧化產(chǎn)物為氯氣，
故答案為：HCl； Cl₂；
③實(shí)驗(yàn)室使用容量瓶配置480mL 0.5mol/L的KMnO₄溶液，實(shí)驗(yàn)室中無480ml的容量瓶，應(yīng)在500ml的容量瓶中配制，然后取出480ml溶液，應(yīng)稱取KMnO₄固體的質(zhì)量=0.5L×0.5mol/L×158g/mol=39.5g，
故答案為：39.5；

點(diǎn)評(píng) 本題以無機(jī)框圖題的形式考查Na、Al、Fe、Cl等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系、化學(xué)用語的書寫、離子檢驗(yàn)等，難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．