Question

常温下D、E、F、I、J为气体，其中E 为有色气体；H、I、J都为氧化物，其中I、J的相对分子质量相差16；C的焰色反应为黄色；M为红褐色的固体，G为草酸亚铁，由G分解得到的H、I、J三者的物质的量相等．下图表示各物质之间的转化关系．

试回答下列问题：
（1）写出L的化学式

 

，反应②的现象是

 

．
（2）足量的J与C反应生成N，下面是在实验室中模拟N的工业制法的实验装置：

①装置的连接顺序是：（a）接

 

，

 

接

 

；（b）接

 

②为了充分利用原料，A、B两装置中必须先发生反应的是

 

装置．
③C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是

 

，C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为

 

（3）写出H与Al在高温下的反应方程式

 

．
（4）目前能量转化效率最高的是陶瓷电池．在750℃实验温度下，空气中的氧分子吸附于正极，氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子，变成氧离子后穿过陶瓷膜，与负极的燃气反应．若以D为上述陶瓷电池燃料气，则电池的负极反应方程式为

 

．

Answer 1

分析：根据题意知，M为红褐色的固体，所以M是Fe（OH）₃，根据反应②可推知L为Fe（OH）₂．G为草酸亚铁，由G分解得到的H、I、J三者的物质的量相等，H、I、J都为氧化物，分别为FeO、CO、CO₂中的一种，其中I、J的相对分子质量相差16，二者为气体，则H为FeO．A与B电解生成三种物质C、D、E，C的焰色反应为黄色，C含有钠元素，其中D、E为气体且E为有色气体，应是电解NaCl水溶液，则C为NaOH、D为H₂、E为Cl₂．由转化关系可知，H为HCl、K为FeCl₂、B为H₂O、A为NaCl．I与B反应生成J与氢气，则I为CO、J为CO₂．FeCl₂与NaOH反应生成NaCl与Fe（OH）₂，符合转化关系，据此解答．

解答：解：根据题意知，M为红褐色的固体，所以M是Fe（OH）₃，根据反应②可推知L为Fe（OH）₂．G为草酸亚铁，由G分解得到的H、I、J三者的物质的量相等，H、I、J都为氧化物，分别为FeO、CO、CO₂中的一种，其中I、J的相对分子质量相差16，二者为气体，则H为FeO．A与B电解生成三种物质C、D、E，C的焰色反应为黄色，C含有钠元素，其中D、E为气体且E为有色气体，应是电解NaCl水溶液，则C为NaOH、D为H₂、E为Cl₂．由转化关系可知，H为HCl、K为FeCl₂、B为H₂O、A为NaCl．I与B反应生成J与氢气，则I为CO、J为CO₂．FeCl₂与NaOH反应生成NaCl与Fe（OH）₂，符合转化关系，
（1）由上述分析可知，L为Fe（OH）₂，氢氧化亚铁不稳定，在空气中能被氧气氧化成红褐色的物质氢氧化铁，反应②的现象是：白色固体变为灰绿色进一步变为红褐色，
故答案为：Fe（OH）₂；白色固体变为灰绿色进一步变为红褐色；
（2）①足量的CO₂与NaOH反应生成NaHCO₃，装置A产生CO₂，装置B产生NH₃，装置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸，则b接c，故a接f、e接d，
故答案为：f；d；c；
②先通入氨气，氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应，更有利于二氧化碳气体的吸收，故应先发生氨气的制备反应，
故答案为：B；
③氨气极易溶于水，用直导管向饱和氯化钠溶液中通入氨气，容易发生倒吸，C中用球形干燥管可以防止倒吸，C装置中二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案为：防止倒吸；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）FeOH与Al在高温下发生铝热反应，反应方程式为：3FeO+2Al

高温  .

Al₂O₃+3Fe，
故答案为：3FeO+2Al

高温  .

Al₂O₃+3Fe；
（4）目前能量转化效率最高的是陶瓷电池．在750℃实验温度下，空气中的氧分子吸附于正极，氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子，变成氧离子后穿过陶瓷膜，与负极的燃气反应．若以H₂为上述陶瓷电池以氢气为燃料气，则电池的负极反应方程式为：H₂+O^2--2e^-=H₂O，
故答案为：H₂+O^2--2e^-=H₂O；

点评：本题考查无机物推断、化学实验、原电池等，侧重对学生分析推理能力、阅读获取信息的能力考查，难度中等．