Question

A～L為中學化學常見的物質(zhì)，其主要轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（其中產(chǎn)物水已略去）．已知A為常見的金屬單質(zhì)，C、D通常狀況下為氣體單質(zhì)，B、F均為重要的化工產(chǎn)品，B的濃溶液具有較強的腐蝕性，F(xiàn)為具有刺激性氣味的氣體．將一定量的F通入B的稀溶液中可以生成兩種鹽K和L．G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體．


試回答下列問題：
（1）B的化學式為

H₂SO₄

；工業(yè)上冶煉金屬A的方法稱為

熱還原法

．
（2）向E的溶液中加入氫氧化鈉溶液的實驗現(xiàn)象為

先生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色

，發(fā)生反應的化學方程式為

FeSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

．
（3）寫出E的酸性溶液與G反應生成H的離子方程式：

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
（4）檢驗H溶液中的陽離子應選用試劑為，實驗現(xiàn)象為

溶液由黃色變?yōu)檠�紅色

．
（5）相同條件下物質(zhì)的量濃度相同的K、L溶液的pH大小關(guān)系為pH（K溶液）

＞

pH（L溶液）（填“＞”、“＜”或“=”），其主要原因是

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，HSO₄^-═H⁺+SO₄^2-

（用離子方程式解釋）．

Answer 1

分析：A-L為中學化學常見物質(zhì)，C、D通常狀況下為氣體單質(zhì)，F(xiàn)為具有刺激性氣味的氣體，F(xiàn)為重要的化工產(chǎn)品，則F是NH₃，由C+D→F，所以C和D一種是氮氣，另一種是氫氣，A是金屬單質(zhì)，A+B的稀溶液→E+C，所以C是H₂，D是N₂；
G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體，G和I一種是水，一種是雙氧水，由E和G反應生成H可知，E和H都含有金屬A元素，故A是變價金屬，A是鐵，E是亞鐵鹽，H是鐵鹽，G是H₂O₂，I是H₂O；
轉(zhuǎn)化關(guān)系H+I+F為鐵鹽+氨水→Fe（OH）₃+銨鹽，所以J和K一種是Fe（OH）₃，一種是銨鹽，結(jié)合將一定量的F通入B的溶液中，可得到兩種鹽K和L可知，B為二元酸，B為重要的化工產(chǎn)品，則B是H₂SO₄，K為（NH₄）₂SO₄，J為Fe（OH）₃．

解答：解：A-L為中學化學常見物質(zhì)，C、D通常狀況下為氣體單質(zhì)，F(xiàn)為具有刺激性氣味的氣體，F(xiàn)為重要的化工產(chǎn)品，則F是NH₃，由C+D→F，所以C和D一種是氮氣，另一種是氫氣，A是金屬單質(zhì)，A+B的稀溶液→E+C，所以C是H₂，D是N₂；
G和I分別由相同的兩種元素組成，通常狀況下均為無色液體，G和I一種是水，一種是雙氧水，由E和G反應生成H可知，E和H都含有金屬A元素，故A是變價金屬，A是鐵，E是亞鐵鹽，H是鐵鹽，G是H₂O₂，I是H₂O；
轉(zhuǎn)化關(guān)系H+I+F為鐵鹽+氨水→Fe（OH）₃+銨鹽，所以J和K一種是Fe（OH）₃，一種是銨鹽，結(jié)合將一定量的F通入B的溶液中，可得到兩種鹽K和L可知，B為二元酸，B為重要的化工產(chǎn)品，則B是H₂SO₄，K為（NH₄）₂SO₄，J為Fe（OH）₃．
（1）通過以上分析知，B的化學式是H₂SO₄，A是鐵，工業(yè)上冶煉金屬Fe，主要利用一氧化碳含有氧化鐵，該冶煉方法稱為熱還原法，故答案為：H₂SO₄，熱還原法；  
（2）硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和氫氧化亞鐵白色沉淀，但氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，立即變?yōu)榛揖G色，最后生成紅褐色沉淀，所以反應現(xiàn)象是先生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，反應方程式為FeSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe （OH）₃；
故答案為：先生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；FeSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe （OH）₃；
（3）酸性條件下，亞鐵離子和雙氧水反應生成鐵離子和水，離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）檢驗鐵離子所用試劑是硫氰化鉀溶液，向含有鐵離子的溶液中加入硫氰化鉀溶液，溶液由黃色變?yōu)檠�紅色，故答案為：硫氰化鉀溶液，溶液由黃色變?yōu)檠�紅色；
（5）將一定量的氨氣通入硫酸的溶液中，可得到兩種鹽硫酸銨和硫酸氫銨，物質(zhì)的量濃度相同的硫酸銨和硫酸氫銨的溶液，硫酸銨水解導致其溶液呈酸性，硫酸氫銨是強酸的酸式鹽，水溶液呈強酸性，所以在相同條件下pH相對較大的為（NH₄）₂SO₄，
故答案為：＞；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，HSO₄^-═H⁺+SO₄^2-．

點評：本題以無機框圖題的形式考查化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系和邏輯推理能力、分析判斷能力，涉及Fe、N等元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，明確化合物的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵，注意會用化學語言描述亞鐵離子變成氫氧化鐵沉淀的反應現(xiàn)象，為易錯點．