Question

已知D、M、H是常見的非金屬單質，其中M是無色氣體，H是有色氣體，J是一種金屬單質（其同族的某種元素是形成化合物種類最多的元素），A、C是金屬氧化物，C和J均是某種常見電池的電極材料，J元素的+2價化合物比+4價化合物穩定，B與C反應時，每生成1molH同時消耗4molB和1molC，K只知含有CO 或CO₂中的一種或兩種．它們關系如圖：

（1）寫出下列物質的化學式：A______    D______
（2）寫出下列反應的化學方程式：
②______
⑤______
（3）由金屬氧化物A和C得到其相應的金屬，在冶金工業上一般可用______方法（填序號）
①熱分解法      ②熱還原法       ③電解法
其中從A得到其相應金屬也可用鋁熱法，若反應中1molA參加反應，轉移電子的物質的量為______
（4）用C、J作電極，與硫酸構成如圖所示電池，正極的電極反應為______當反應轉移1mol電子時，負極質量增加______g．

Answer 1

【答案】分析：H是有色氣體判斷為Cl₂，J是一種金屬單質（其同族的某種元素是形成化合物種類最多的元素）推斷為Pb，J+H=I，可以判斷I為PbCl₂，A、C是金屬氧化物，C和J均是某種常見電池的電極材料，J元素的+2價化合物比+4價化合物穩定，C為PbO₂，K只知含有CO 或CO₂中的一種或兩種，結合C+D=J+K 可知此反應為是碳和PbO₂的反應，判斷為D為C；F+G=紅褐色液體證明生成的是氫氧化鐵膠體，E+H=F，A+B=E+F+G 推斷E為FeCl₂；F為FeCl₃；G為H₂O；B為HCl；A為Fe₃O₄；依據G+H=B+L可知，L為HClO，M為O₂；判斷反應PbO₂+4HCl=2H₂O+Cl₂↑+PbCl₂；依據判斷出的物質分析判斷回答問題．
解答：解：H是有色氣體判斷為Cl₂，J是一種金屬單質（其同族的某種元素是形成化合物種類最多的元素）推斷為Pb，J+H=I，可以判斷I為PbCl₂，A、C是金屬氧化物，C和J均是某種常見電池的電極材料，J元素的+2價化合物比+4價化合物穩定，C為PbO₂，K只知含有CO 或CO₂中的一種或兩種，結合C+D=J+K 可知此反應為是碳和PbO₂的反應，判斷為D為C；F+G=紅褐色液體證明生成的是氫氧化鐵膠體，E+H=F，A+B=E+F+G 推斷E為FeCl₂；F為FeCl₃；G為H₂O；B為HCl；A為Fe₃O₄；依據G+H=B+L可知L為HClO，M為O₂；B與C反應時，每生成1molH同時消耗4molB和1molC，判斷反應PbO₂+4HCl=2H₂O+Cl₂↑+PbCl₂；推斷出的物質為：A、Fe₃O₄ ；B、HCl；C、PbO₂ ；D、C；E、FeCl₂；F、FeCl₃；G、H₂O；H、Cl₂；L、HClO；J、Pb；K、CO、CO₂；I、PbCl₂；M、O₂；
（1）A物質的化學式為：Fe₃O₄；D的化學式為C，故答案為：Fe₃O₄；C；
（2）②是B與C反應時，每生成1molH同時消耗4molB和1molC，化學方程式為：PbO₂+4HCl（濃）═PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；⑤是次氯酸見光分解的反應，化學方程式為：2HClO═2HCl+O₂↑，
故答案為：PbO₂+4HCl（濃）═PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2HClO═2HCl+O₂↑；
（3）由金屬氧化物A為Fe₃O₄和C為PbO₂ 得到其相應的金屬為Fe、Pb，依據金屬活動順序表中 金屬冶煉的方法分析判斷，在冶金工業上一般可用熱還原法：故選②；  其中從A得到其相應金屬也可用鋁熱法，發生的反應為3Fe₃O₄+8Al9Fe+4Al₂O₃；若反應中1molA參加反應，轉移電子的物質的量為8mol，
故答案為：②；8mol；
（4）用C、J作電極，與硫酸構成如圖所示電池是鉛蓄電池，正極為PbO₂；電極反應為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；負極為Pb；電極反應為：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄； 當反應轉移1mol電子時，反應0.5molPb質量=0.5mol×207.2g/mol=103.6g，生成0.5molPbSO₄質量=0.5mol×303.2g/mol=151.6g；負極質量增加=151.6g-103.6g=48g，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；48．
點評：本題考查了物質轉化關系的綜合應用，物質性質的分析判斷，反應現象的應用，主要考查了鐵及其化合物、鉛及其化合物性質的應用，理解題干信息和條件轉化是解題的關鍵，題目較難．