Question

5．中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示，且已知将F的饱和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H为分散质的红褐色胶体．请回答下列问题：
（1）红褐色胶体中H粒子的直径大小范围1～100nm；
（2）写出D的一种工业用途：耐火材料或电解法制金属铝；
（3）①写出E的酸性溶液与H₂O₂反应生成F的离子方程式：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②写出B→G的离子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③写出E与NaClO和NaOH混合溶液反应生成H的离子方程式：2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-；
（4）若A、B恰好完全反应，将产物C与足量盐酸反应得到a mol气体，另取等质量B与足量盐酸反应得到b mol气体，a：b=5：7，则A的化学式为Fe₅O₇．

Answer 1

分析 已已知将F的饱和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H为分散质的红褐色胶体推断H为Fe（OH）₃，C+Cl₂→F，判断F为FeCl₃，C为Fe，C盐酸反应生成E，E和过氧化氢反应生成F，说明E为FeCl₂，转化关系中的B、D都和氢氧化钠反应，且A+B=C+D，判断为A为铁的氧化物，B为Al，D为Al₂O₃，G为NaAlO₂，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答 解：已知将F的饱和溶液滴入沸水中，煮沸可得到以H为分散质的红褐色胶体推断H为Fe（OH）₃，C+Cl₂→F，判断F为FeCl₃，C为Fe，C盐酸反应生成E，E和过氧化氢反应生成F，说明E为FeCl₂，转化关系中的B、D都和氢氧化钠反应，且A+B=C+D，判断为A为铁的氧化物，B为Al，D为Al₂O₃，G为NaAlO₂，
（1）胶体中分散质的直径介于1～100nm，
故答案为：1～100nm；
（2）D为Al₂O₃，熔点高，可用与耐高温材料，还可用于冶炼铝，
故答案为：耐火材料或电解法制金属铝；
（3）①E为FeCl₂，F为FeCl₃，E的酸性溶液与H₂O₂反应生成F的离子方程式为：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②B→G的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
③E与NaClO和NaOH混合溶液反应生成H的离子方程式为2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+ClO^-+4OH^-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-；
（4）A、B恰好完全反应后，将产物铁与足量盐酸反应得到a mol气体，根据转移电子守恒知铁的物质的量=氢气的物质的量=amol，若将反应前的铝与足量NaOH溶液反应，可得到b mol气体，根据转移电子守恒知铝的物质的量=$\frac{2}{3}$bmol，且a：b=5：7，根据转移电子守恒得铁的化合价=$\frac{\frac{2}{3}×b×3}{a}$=$\frac{\frac{2}{3}×7×3}{5}$=2.8，则A的化学式为Fe₅O₇，
故答案为：Fe₅O₇．

点评 本题以元素化合物的推断为载体考查了元素化合物的性质，通过元素化合物的推断考查学生的推理、分析、判断等能力，正确推断元素化合物是解本题的关键，题目难度中等．