Question

11．E和M均为生活中常见的金属元素．现有如图反应关系：

（1）反应①的反应类型是c（填序号）．
a．氧化还原反应　　　 b．复分解反应　　　 c．置换反应
（2）Y的溶液可使KSCN溶液显红色．反应②的离子方程式是2Fe ²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe ³⁺+2H₂O．
（3）K₂EO₄为高效绿色净水剂，可通过反应③制得．反应③的化学方程式是2Fe（OH）₃+10KOH+3Cl₂=2K₂FeO₄+8H₂O+6KCl．
（4）用K₂EO₄和Zn作原料的电池是一种新型可充电电池，该电池长时间保持稳定的放电电压．其总反应可写成：3Zn+2K₂EO₄+8H₂O$?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）₂+2E（OH）₃+4KOH，则充电时的阳极反应是Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．放电时消耗32.5g Zn时转移1mol电子．

Answer 1

分析 E利M均为生活中常见的金属元素，MSO₄为蓝色溶液，铜盐为蓝色溶液，所以M为Cu，E和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸盐X，X和稀硫酸、双氧水发生反应生成Y，E能被双氧水氧化，说明E为变价金属，E为生活中常见金属，则E为Fe，X是FeSO₄，硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe₂（SO₄）₃，所以Y是Fe₂（SO₄）₃，硫酸铁和氢氧化钾反应生成Fe（OH）₃和硫酸钾，Z能被氯气氧化，则Z是Fe（OH）₃，结合物质的性质分析解答．

解答 解：E利M均为生活中常见的金属元素，MSO₄为蓝色溶液，铜盐为蓝色溶液，所以M为Cu，E和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸盐X，X和稀硫酸、双氧水发生反应生成Y，E能被双氧水氧化，说明E为变价金属，E为生活中常见金属，则E为Fe，X是FeSO₄，硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe₂（SO₄）₃，所以Y是Fe₂（SO₄）₃，硫酸铁和氢氧化钾反应生成Fe（OH）₃和硫酸钾，Z能被氯气氧化，则Z是Fe（OH）₃，
（1）反应①是一种单质和一种化合物反应生成另外的单质和化合物，属于置换反应，故答案为：c；
（2）Y的溶液可使KSCN溶液显红色，说明Y中含有铁离子，X中含有亚铁离子，亚铁离子和双氧水反应生成铁离子，则亚铁离子作还原剂，双氧水作氧化剂，体现氧化性，离子反应方程式为：2Fe ²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe ³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe ²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe ³⁺+2H₂O；
（3）K₂FeO₄为高效绿色净水剂，可通过反应③制得，氢氧化铁和氢氧化钾和氯气反应生成高铁酸钾和氯化钾，反应方程式为：2Fe（OH）₃+10KOH+3Cl₂=2K₂FeO₄+8H₂O+6KCl，
故答案为：2Fe（OH）₃+10KOH+3Cl₂=2K₂FeO₄+8H₂O+6KCl；
（4）根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，高铁酸钾在正极得到电子，电极反应式为FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-则充电池阳极电极方程式为Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
根据电极反应式Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，每消耗1molZn，转移2mol电子，放电时消耗32.5gZn，即Zn的物质的量=$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol，可知转移电子数为1mol，
故答案为：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；1．

点评 本题铁及其化合物为载体考查了无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目以MSO₄的颜色为突破口采用正向推导的方法进行推断，结合物质的性质分析解答，难度中等．