Question

已知X为中学化学中的一种常见的盐，F为淡黄色固体；M、N为常见的金属，N的最高价氧化物是耐火材料；H为气体单质，D为无色气体，在空气中会出现红棕色。各物质的转化关系如下图（部分反应产物已略去）。

请回答下列问题：
（1）X的化学式为                           。
（2）在反应①②③④中属于置换反应的是                  （填序号）。
（3）反应③的化学方程式为_________________________________。
（4）X溶液与F反应的总化学方程式为                                     。
（5）检验滤液A中金属离子的方法是                                    。
（6）若向100 mL盐X的溶液中加入10 g过量金属单质M的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干得10.16g固体。则滤液A中溶质的物质的量浓度为_________。（假设溶液体积不变）

Answer 1

（1）Cu(NO₃)₂  （2）①③
（3）Fe₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Fe  
（4）2Na₂O₂+2Cu(NO₃)₂+2H₂O=2Cu(OH)₂+4NaNO₃+O₂↑
（5）取少量滤液A加入NaOH溶液，产生白色沉淀，沉淀变成灰绿色最后变成红褐色
（6）0.2 mol/L

试题分析：F为淡黄色固体，应为Na₂O₂，蓝色沉淀Y为Cu（OH）₂，N的最高价氧化物是耐火材料，它的晶体硬度很大，常做手表的轴承，应为Al₂O₃，则N为Al，过氧化钠与水反应生成的H为O₂，D为无色气体，在空气中会出现红棕色，则D为NO，说明X为Cu（NO₃）₂，由A→D生物反应可知A中含有Fe²⁺，则M为Fe，C为Cu，G应为Fe（OH）₃，E为Fe₂O₃，（1）由以上分析可知X为Cu（NO₃）₂，故答案为：Cu（NO₃）₂；（2）根据题中反应转化关系可知，反应①③都有单质参加和生成，为置换反应，②④没有单质生成，肯定不是置换反应，故答案为：①③；（3）反应③是铝热反应，化学方程式为Fe₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Fe 。（4）Cu（NO₃）₂溶液与Na₂O₂反应的总化学方程式为2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂+4NaNO₃+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂+4NaNO₃+O₂↑；（5）反应为Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，n（Fe）=10/56=0.18mol，如全部生成Cu，n（Cu）=0.18mol×64g/mol=11.4mol，但得10.16g固体，说明Fe过量，则可用差量法计算，
Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺  △m
1mol                8g
n                    0.16g
n=0.02mol，c=0.02/0.1=0.2mol/L，故答案为：0.2 mol/L。