Question

7．已知，A是常见的金属单质，与B的水溶液反应生成C和D．D、F是气体单质，D在F中燃烧时产生苍白色火焰．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件及部分产物未列出）
（1）写出下列物质化学试：AFeCFeCl₂．
（2）A所对应的元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；反应②（在水溶液中进行）的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（3）E溶液中各离子浓度，由大到小的顺序为c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）若要将E的溶液进行蒸发结晶得到E的无水晶体，需向其中不断补充盐酸，其目的是抑制FeCl₃水解．
（5）向0.10mol•L^-1E溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有沉淀生成，当溶液的pH=5时，溶液中金属离子浓度=4.0×10^-11mol•L^-1（已知该沉淀K_sp=4.0×10^-38）．

Answer 1

分析 D、F是气体单质，D在F中燃烧时发出苍白色火焰，应为氢气在氯气的燃烧，则B为HCl，C为含A的金属化合物，且可再次与F（氯气）反应为E，可知A应为变价金属，则A为Fe，C为FeCl₂，D为H₂，E为FeCl₃，F为Cl₂，据此解答．

解答 解：D、F是气体单质，D在F中燃烧时发出苍白色火焰，应为氢气在氯气的燃烧，则B为HCl，C为含A的金属化合物，且可再次与F（氯气）反应为E，可知A应为变价金属，则A为Fe，C为FeCl₂，D为H₂，E为FeCl₃，F为Cl₂．
（1）由上述分析可知，A为Fe，C为 FeCl₂，故答案为：Fe； FeCl₂；
（2）A为Fe，所对应的元素在周期表中的位置是：第四周期第Ⅷ族；反应②（在水溶液中进行）的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：第四周期第Ⅷ族；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）因为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，而Cl^-不水解，所以c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）；因为水解程度很小，水解产生的c（H⁺）小，未水解的c（Fe³⁺）却很多，故c（Fe³⁺）＞c（H⁺）；又因为水解最后的溶液为酸性，故c（H⁺）＞c（OH^-），故离子浓度：c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（Cl^-）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）因为FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，在盐酸氛围中将FeCl₃溶液进行蒸发结晶，可避免FeCl₃水解产生Fe（OH）₃，
故答案为：盐酸；抑制FeCl₃水解；
（5）因为pH=5，则c（OH^-）=1×10^-9，又因Fe（OH）₃?Fe³⁺+3OH^-，所以有K_sp=c（Fe³⁺）×c³ （OH^-），所以c（Fe³⁺）=[4.0×10^-38÷（1×10^-9）³]mol/L=4.0×10^-11mol/L，
故答案为：4.0×10^-11．

点评 本题考查无机物推断，注意根据反应现象及转化中连续反应进行推断，熟练常见元素化合物的性质，难度中等．