Question

已知（如圖所示）①～④均為工業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用中的常見反應(yīng)．其中常溫下B、D、J、P為氣體，E為分子中原子個(gè)數(shù)之比為1：1的液體，M的焰色反應(yīng)為黃色．A的相對(duì)分子質(zhì)量為120，部分反應(yīng)的產(chǎn)物已略去．
試回答下列問題：
（1）A的化學(xué)式為______；工業(yè)上反應(yīng)①所用的設(shè)備名稱是______．
（2）反應(yīng)②的實(shí)驗(yàn)中，還需用到的藥品是______、______（填藥品名稱）．
（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為______，該反應(yīng)裝置中使用陽離子交換膜的作用是______．
（4）P與N反應(yīng)的產(chǎn)物之一能和K的溶液發(fā)生反應(yīng)，有紅褐色沉淀生成．寫出該產(chǎn)物與K以物質(zhì)的量之比為1：2反應(yīng)的離子方程式：______．

Answer 1

解：高中階段常見的工業(yè)生產(chǎn)有硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)．A的相對(duì)分子質(zhì)量為120，且在高溫下與B反應(yīng)，推知反應(yīng)①是硫酸工業(yè)中煅燒FeS₂的反應(yīng)，B、D為氣體，所以A為FeS₂，B為O₂，C為Fe₂O₃，D為SO₂，E為分子中原子個(gè)數(shù)之比為1：1的液體，能氧化SO₂，故E為H₂O₂，I為H₂SO₄．Fe₂O₃在高溫下與F（Al）發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成G（Al₂O₃）和H（Fe），電解熔融Al₂O₃得到O₂、F（Al），F(xiàn)e與H₂SO₄反應(yīng)生成FeSO₄與H₂，J為氣體，則K為FeSO₄，J為H₂．M的焰色反應(yīng)為黃色，含有鈉元素，電解產(chǎn)生三種物質(zhì)N、P與H₂，故M為NaCl，P為氣體，則N為NaOH、P為Cl₂．
（1）由上述分析可知，A為FeS₂，工業(yè)上反應(yīng)①所用的設(shè)備名稱是沸騰爐，故答案為：FeS₂；沸騰爐；
（2）反應(yīng)②的實(shí)驗(yàn)是鋁熱反應(yīng)，還需用到的藥品是鎂條、氯酸鉀，故答案為：鎂條；氯酸鉀；
（3）反應(yīng)④是電解飽和食鹽水，化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2NaOH；
由于生成的Cl₂與H₂相遇容易發(fā)生爆炸，且Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致氫氧化鈉不純，電解飽和食鹽水使用陽離子交換膜阻止上述情況的發(fā)生，
故答案為：2NaCl+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2NaOH；防止生成的Cl₂與H₂相遇容易發(fā)生爆炸，避免Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致氫氧化鈉不純；
（4）Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)生成的NaClO具有強(qiáng)氧化性，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，從而生成Fe（OH）₃沉淀，ClO^-被還原為Cl^-，再根據(jù)電荷守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒、原子守恒配平得：3ClO^-+6Fe²⁺+3H₂O=2Fe（OH）₃+4Fe³⁺+3Cl^-，
故答案為：3ClO^-+6Fe²⁺+3H₂O=2Fe（OH）₃+4Fe³⁺+3Cl^-．
分析：高中階段常見的工業(yè)生產(chǎn)有硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)．A的相對(duì)分子質(zhì)量為120，且在高溫下與B反應(yīng)，推知反應(yīng)①是硫酸工業(yè)中煅燒FeS₂的反應(yīng)，B、D為氣體，所以A為FeS₂，B為O₂，C為Fe₂O₃，D為SO₂，E為分子中原子個(gè)數(shù)之比為1：1的液體，能氧化SO₂，故E為H₂O₂，I為H₂SO₄．Fe₂O₃在高溫下與F（Al）發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成G（Al₂O₃）和H（Fe）．電解熔融Al₂O₃得到O₂、F（Al），F(xiàn)e與H₂SO₄反應(yīng)生成FeSO₄與H₂，J為氣體，則K為FeSO₄，J為H₂．M的焰色反應(yīng)為黃色，含有鈉元素，電解產(chǎn)生三種物質(zhì)N、P與H₂，故M為NaCl，P為氣體，則N為NaOH、P為Cl₂．
由于生成的Cl₂與H₂相遇容易發(fā)生爆炸，且Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致氫氧化鈉不純，電解飽和食鹽水使用陽離子交換膜阻止上述情況的發(fā)生．Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)生成的NaClO具有強(qiáng)氧化性，在溶液能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，從而生成Fe（OH）₃沉淀，ClO^-被還原為Cl^-，再根據(jù)電荷守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒、原子守恒配平可得反應(yīng)的離子方程式．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了無機(jī)物推斷，主要涉及中學(xué)常見工業(yè)生產(chǎn)，綜合性較強(qiáng)，（4）中離子方程式的書寫為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意利用守恒進(jìn)行判斷并配平．