Question

有一化合物X，其水溶液为浅绿色，可发生如下的转化关系（部分反应物、生成物已略）．其中，B、D、E、F均为无色气体，W、K为日常生活中常见的两种金属单质，其中K的组成元素的原子序数是W的组成元素的原子序数的2倍，H和W反应可放出大量的热．在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，

请回答下列问题：
（1）检验B气体常用

蘸有浓盐酸的玻璃棒检验

．
（2）电解混合液时能产生O₂：的阳极反应式为

4OH^--4e^-

电解  .

O₂↑+2H₂O

．
（3）按要求写出上述转化关系中有关反应的化学方程式：
①含有K元素的化合反应：

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

．
②含有K元素的置换反应：

Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+A1₂O₃

．
（4）K与过量G的稀溶液反应的离子方程式为

Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（5）物质X可能的化学式为

（NH₄）₂Fe（SO₄）₂

．

Answer 1

分析：有一化合物X，其水溶液为浅绿色，说明X含有亚铁离子，W、K为日常生活中常见的两种金属单质，其中K的组成元素的原子序数是W的组成元素的原子序数的2倍，所以K是铁，W是铝，H和W发生铝热反应，根据元素守恒知，H是Fe₂O₃，J是A1₂O₃，亚铁离子和氢氧根离子反应生成Fe（OH）₃沉淀，Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，加热时，Fe（OH）₃分解生成Fe₂O₃，所以A是Fe（OH）₂，C是Fe（OH）₃；
在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明混合溶液中含有硫酸根离子，混合溶液中还含有钠离子，所以电解混合溶液时，阴阳极上分别生成氢气、氧气，无色气体B和无色气体D生成无色气体F，且F能和D反应，则D是氧气，E是氢气，加热时，X能和氢氧化钠溶液反应生成气体，则X中含有铵根离子，所以B是NH₃，则F是NO，NO、氧气和水反应生成HNO₃．由此可知X为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，A为Fe（OH）₂，B为NH₃，C为Fe（OH）₃，D为O₂，E为H₂，F为NO，G为HNO₃，H为Fe₂O₃，J为A1₂O₃，K为Fe，W为Al，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答：解：有一化合物X，其水溶液为浅绿色，说明X含有亚铁离子，W、K为日常生活中常见的两种金属单质，其中K的组成元素的原子序数是W的组成元素的原子序数的2倍，所以K是铁，W是铝，H和W发生铝热反应，根据元素守恒知，H是Fe₂O₃，J是A1₂O₃，亚铁离子和氢氧根离子反应生成Fe（OH）₃沉淀，Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，加热时，Fe（OH）₃分解生成Fe₂O₃，所以A是Fe（OH）₂，C是Fe（OH）₃；在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明混合溶液中含有硫酸根离子，混合溶液中还含有钠离子，所以电解混合溶液时，阴阳极上分别生成氢气、氧气，无色气体B和无色气体D生成无色气体F，且F能和D反应，则D是氧气，E是氢气，加热时，X能和氢氧化钠溶液反应生成气体，则X中含有铵根离子，所以B是NH₃，则F是NO，NO、氧气和水反应生成HNO₃．
由此可知X为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，A为Fe（OH）₂，B为NH₃，C为Fe（OH）₃，D为O₂，E为H₂，F为NO，G为HNO₃，H为Fe₂O₃，J为A1₂O₃，K为Fe，W为Al，
（1）B为NH₃，实验室常用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验，可观察到浓烟生成，故答案为：蘸有浓盐酸的玻璃棒检验；
（2）混合液为硫酸钠和NaOH的混合溶液，电解时，阳极发生反应为4OH^--4e^-

电解  .

O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-

电解  .

O₂↑+2H₂O；
（3）①上述反应中，涉及Fe元素的化合反应为Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，反应的方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
②含有Fe元素的置换反应为H和W发生的铝热反应，方程式为Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+A1₂O₃ ，故答案为：Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+A1₂O₃ ；
（4）Fe与过量硝酸反应的方程式为Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）由以上推断可知物质X可能的化学式为（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，故答案为：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂．

点评：本题综合考查无机物的推断，题目难度较大，解答本题注意以W、K为突破口，注意相关物质的性质及应用．