Question

有一化合物X（不含結(jié)晶水），其水溶液為淺綠色，可發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物，生成物已略）．其中B、D、E、F均為無(wú)色氣體．M、L為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，C為難溶于水的紅褐色固體．在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，H和M反應(yīng)可放出大量的熱．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B物質(zhì)的電子式為

 

；B氣體的檢驗(yàn)方法為

 

．
（2）按要求寫出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①含有L元素的化合反應(yīng)：

 

；
②含有L元素的置換反應(yīng)：

 

．
（3）L與過(guò)量C的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）物質(zhì)X的化學(xué)式為

 

．
（5）物質(zhì)X溶于水結(jié)晶析出晶體的組成可表示為X?nH₂O，為測(cè)定n．稱取WgX?nH₂O晶體溶于水中，配制100mL溶液，再用滴定管取出10.00mL，用Cmol?L^-l的酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，滴定所發(fā)生反應(yīng)為：5L²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5L³⁺+Mn²⁺+4H₂O達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，共用酸性KMnO₄溶液VmL，則所配X溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1，由此算出X?nH₂O晶體中結(jié)晶水的n值是

 

（以上答案用字母表示）．

Answer 1

分析：C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，加熱分解可得H為Fe₂O₃，H和M反應(yīng)放出大量的熱，且M、L為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，為鋁熱反應(yīng)，則M為Al，L為Fe，J為Al₂O₃．A與空氣、水反應(yīng)可得Fe（OH）₃，可推知A為Fe（OH）₂，結(jié)合水溶液為淺綠色，則X中含有Fe²⁺離子，且X和堿反應(yīng)生成的氣體B，則B是NH₃，X中含有NH₄⁺離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，綜合上述分析，可知X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂．電解混合溶液生成兩種無(wú)色氣體D、E，應(yīng)為電解水生成氫氣與氧氣，且D能與氨氣發(fā)生催化氧化，可知D為O₂，E為H₂，F(xiàn)為NO，NO與O₂、水反應(yīng)得到G為HNO₃，據(jù)此解答．

解答：解：C為難溶于水的紅褐色固體，則C為Fe（OH）₃，加熱分解可得H為Fe₂O₃，H和M反應(yīng)放出大量的熱，且M、L為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，為鋁熱反應(yīng)，則M為Al，L為Fe，J為Al₂O₃．A與空氣、水反應(yīng)可得Fe（OH）₃，可推知A為Fe（OH）₂，結(jié)合水溶液為淺綠色，則X中含有Fe²⁺離子，且X和堿反應(yīng)生成的氣體B，則B是NH₃，X中含有NH₄⁺離子，在混合液中加入BaCl₂溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，含有SO₄^2-，綜合上述分析，可知X為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，．電解混合溶液生成兩種無(wú)色氣體D、E，應(yīng)為電解水生成氫氣與氧氣，且D能與氨氣發(fā)生催化氧化，可知D為O₂，E為H₂，F(xiàn)為NO，NO與O₂、水反應(yīng)得到G為HNO₃，
（1）B為NH₃，電子式為，氨氣水溶液呈堿性，可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，
故答案為：；使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；
（2））①上述反應(yīng)中，涉及Fe元素的化合反應(yīng)為Fe（OH）₂被氧化生成Fe（OH）₃，反應(yīng)的方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
②含有Fe元素的置換反應(yīng)為H和M發(fā)生的鋁熱反應(yīng)，方程式為Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
（3）Fe與過(guò)量硝酸反應(yīng)的方程式為Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）由以上推斷可知，物質(zhì)X的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂；
（5）稱取Wg（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?nH₂O晶體溶于水中，配制100mL溶液，再用滴定管取出10.00mL，用Cmol?L^-l的酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)，共用酸性KMnO₄溶液VmL，故n（MnO₄^-）=n（KMnO₄）=0.001CV mol，則：
          5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
          5     1
0.005CV mol    0.001CV mol
故所配X溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度=

0.005CV mol

0.01L

=0.5CV mol/L，
故0.005CV mol×

100mL

10mL

×（18n+284）g/mol=Wg，解得n=

W-14.2CV

0.9CV

，
故答案為：0.5CV；

W-14.2CV

0.9CV

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了無(wú)機(jī)物的推斷，涉及Fe與N元素化合物轉(zhuǎn)化、電解、常用化學(xué)用語(yǔ)、鋁熱反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)滴定等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，C為難溶于水的紅褐色固體為突破口，采用正逆相結(jié)合的方法推斷，難度中等．