Question

12．某兴趣活动小组利用物质间的互变，设计成一个平面“魔方”，如图所示．
已知：①A、B、C、D、G含有同种元素X．
②

物质	纯A （单质）	B（溶液）	C（固体）	D（固体）	G（溶液）
颜色	银白色	棕黄色	红褐色	红棕色	浅绿色

③E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；在水溶液中B也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的共价化合物，F与A反应生成E和G．
试回答下列问题：
（1）元素X在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，D的化学式为Fe₂O₃．
（2）G生成C的过程中出现的现象为先产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色．
（3）写出下列反应的化学方程式：
E→A4H₂+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O；A→B2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃．
（4）B→F的离子方程式为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；G与Cl₂反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

Answer 1

分析 E是通常情况下密度最小的气体，E是H₂，B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明B中有氯元素，B溶液显棕黄色，又知B具有氧化性，B能反应生成C，C固体是红褐色，为Fe（OH）₃，则B是FeCl₃，根据图示，D为Fe₂O₃，则A、B、C、D、G含有同种元素X为铁元素，所以A为Fe，在水溶液中B也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的共价化合物，F与A反应生成E和G，则F为H₂SO₄，硫酸与铁反应生成E、G，G溶液为浅绿色，所以G为FeSO₄，以此来回答在周期表中的位置、化学式、反应现象等问题．

解答 解：E是通常情况下密度最小的气体，E是H₂，B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明B中有氯元素，B溶液显棕黄色，又知B具有氧化性，B能反应生成C，C固体是红褐色，为Fe（OH）₃，则B是FeCl₃，根据图示，D为Fe₂O₃，则A、B、C、D、G含有同种元素X为铁元素，所以A为Fe，在水溶液中B也能将一种氧化物氧化为F，F是含有三种元素的共价化合物，F与A反应生成E和G，则F为H₂SO₄，硫酸与铁反应生成E、G，G溶液为浅绿色，所以G为FeSO₄，
（1）Fe在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，D为Fe₂O₃，
故答案为：第四周期第Ⅷ族；Fe₂O₃；
（2）G为硫酸亚铁，加入碱生成白色的氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易与氧气反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，
故答案为：先产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；
（3）氢气具有还原性，在加热条件下与四氧化三铁反应生成单质铁，反应方程式为4H₂+Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O；铁与强氧化剂氯气反应生成最高价态的氯化铁，反应方程式为2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案为：4H₂+Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O；2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）Fe³⁺具有氧化性，SO₂具有还原性，二者发生氧化还原反应生成Fe²⁺+和SO₄^2-离子，反应的离子方程式为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，G为FeSO₄，G与Cl₂反应，氯气将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

点评 本题考查属于物质的推断题目，考查电子式的书写，周期表中的位置、物质的性质，本题的突破口在于一些物质的特殊性质，在学习中要注意积累．