Question

11．A～N均為中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，其中A是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，也是化工生產(chǎn)上的重要原料，單質(zhì)M是目前使用量最大的金屬，常溫下B、E、F為氣體，G為無(wú)色液體，這些物質(zhì)在一定條件下存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中有些反應(yīng)物或生成物已經(jīng)略去．回答下列問(wèn)題：
（1）H的化學(xué)式為Fe₃O₄，D的電子式為．
（2）B與N反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）D與G反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（4）I可用于凈化水，其原因是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺Fe（OH）₃（膠體）具有較大的表面積，能吸附水中懸浮物質(zhì)，使水凈化（用相關(guān)的反應(yīng)方程式和簡(jiǎn)要文字回答）．
（5）通常狀況下，1摩爾氣體E在氣體F中完全燃燒生成液態(tài)G時(shí)放出的熱量為a kJ，請(qǐng)寫出表示E燃燒熱的熱化學(xué)方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol．
（6）I與NaOH溶液反應(yīng)生成的沉淀再與NaOH和NaClO的混合液作用，是制備理想的綠色水處理劑（Na₂MO₄）的一種方法，試寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O．

Answer 1

分析 單質(zhì)M是目前使用量最大的金屬，則M為Fe；氣體單質(zhì)B與Fe反應(yīng)生成I，I能與Fe反應(yīng)生成K，K被B氧化得到I，而I中Fe為+3價(jià)，可推知B具有強(qiáng)氧化性，則B為Cl₂，I為FeCl₃，K為FeCl₂；A是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，也是化工生產(chǎn)上的重要原料，電解熔融的A得到B與C，故A為NaCl、C為Na；G為無(wú)色液體，與鈉反應(yīng)得到氣體E，C在氣體F中點(diǎn)燃生成D，D與G反應(yīng)得到氣體F與N，可推知G為H₂O，E為H₂、F為O₂，D為Na₂O₂，N為NaOH，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H為Fe₃O₄，J為HCl，以此解答該題．
（1）由以上分析可知H為Fe₃O₄，D為Na₂O₂為離子化合物據(jù)此書寫電子式；
（2）B為氯氣，與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）D與G反應(yīng)是過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣；
（4）I為FeCl₃，溶液中鐵離子水解生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體；
（5）1摩爾氣體E在氣體F中完全燃燒生成液態(tài)G，是氫氣和氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法得到；
（6）反應(yīng)中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)元素守恒，可知反應(yīng)式中需要補(bǔ)充NaCl和H₂O．根據(jù)化合價(jià)升降法配平方程式．

解答 解：?jiǎn)钨|(zhì)M是目前使用量最大的金屬，則M為Fe；氣體單質(zhì)B與Fe反應(yīng)生成I，I能與Fe反應(yīng)生成K，K被B氧化得到I，而I中Fe為+3價(jià)，可推知B具有強(qiáng)氧化性，則B為Cl₂，I為FeCl₃，K為FeCl₂；A是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，也是化工生產(chǎn)上的重要原料，電解熔融的A得到B與C，故A為NaCl、C為Na；G為無(wú)色液體，與鈉反應(yīng)得到氣體E，C在氣體F中點(diǎn)燃生成D，D與G反應(yīng)得到氣體F與N，可推知G為H₂O，E為H₂、F為O₂，D為Na₂O₂，N為NaOH，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H為Fe₃O₄，J為HCl，
（1）由以上分析可知H為Fe₃O₄，D為Na₂O₂，過(guò)氧化鈉是離子化合物，電子式為：，
故答案為：Fe₃O₄；；
（2）B為氯氣，與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）D與G反應(yīng)是過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的離子方程式為：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）I為FeCl₃，可說(shuō)明生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺  Fe（OH）₃（膠體）具有較大的表面積，能吸附水中懸浮物質(zhì)，使水凈化，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺  Fe（OH）₃（膠體）具有較大的表面積，能吸附水中懸浮物質(zhì)，使水凈化；
（5）1摩爾氣體E在氣體F中完全燃燒生成液態(tài)G，是氫氣和氧氣反應(yīng)生成液態(tài)水，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法得到熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═H₂O（l）△H=-akJ/mol；
（6）反應(yīng)中FeCl₃→Na₂FeO₄，鐵元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+6價(jià)，化合價(jià)總升高3價(jià)，NaClO→NaCl，氯元素化合價(jià)由+1降低為-1價(jià)，化合價(jià)總共降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故FeCl₃系數(shù)為2，NaClO系數(shù)為3，由鐵元素守恒可知 Na₂FeO₄系數(shù)為2，由氯元素守恒可知NaCl系數(shù)為2×3+3=9，根據(jù)鈉元素守恒可知NaOH系數(shù)為9+2×2=13，由氫元素守恒可知H₂O系數(shù)為5，配平方程式為2FeCl₃+10NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+9NaCl+5H₂O；
故答案為：2Fe（OH）₃+3NaClO+4NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，涉及Na、Fe、Cl元素化合物的性質(zhì)，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物知識(shí)，注意根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系中特殊反應(yīng)進(jìn)行推斷，難度中等．