Question

（2009?濱州模擬）已知X為中學化學中一種常見的鹽，F為淡黃色固體；M、N為常見的金屬，N的氧化物可作耐火材料，可用它來制造耐火坩堝和耐高溫試驗儀器；H為氣體單質，D為無色氣體，D在空氣中會出現紅棕色．各物質的轉化關系如圖（部分反應產物已略去）．
請回答下列問題；
（1）E的化學式為

Fe₂O₃

（2）將M絲插入盛有X溶液的試管中，反應一段時間后的現象是

鐵絲上附有紅色物質，溶液顏色逐漸變為淺綠色

．
（3）在反應①②③④中屬于置換反應的是

①③

（填序號）
（4）反應②的離子方程式為

3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（5）用石墨作電極點解500mLX溶液，觀察到A電極表面有紅色的固態物質生成，B電極有無色氣體生成；點解一段時間后，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g．請回答下列問題：
①寫出點解時的陽極反應式

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

．
②電解后溶液的pH為

1

（假設電解前后溶液體積不變）．

Answer 1

分析：X為中學化學中一種常見的鹽，F為淡黃色固體，與X溶液反應生成藍色沉淀Y為氫氧化銅可知，F為Na₂O₂；X溶液中含銅離子；M、N為常見的金屬，結合N的氧化物可作耐火材料，可用它來制造耐火坩堝和耐高溫試驗儀器，E和N反應生成M可知發生了置換反應，判斷N為Al，E為Fe₂O₃；M為Fe，結合M和含銅離子的X溶液反應生成固體C為銅，濾液A為亞鐵鹽溶液，加入鹽酸會發生反應生成無色氣體D，說明A只能是硝酸亞鐵，即X溶液為硝酸銅溶液；F為過氧化鈉加入到溶液B中生成H為氣體單質氧氣，D為無色氣體一氧化氮，D在空氣中會出現紅棕色二氧化氮，結合對應物質的性質以及題目要求可解答該題．

解答：解：X為中學化學中一種常見的鹽，F為淡黃色固體，與X溶液反應生成藍色沉淀Y為氫氧化銅可知，F為Na₂O₂；X溶液中含銅離子；M、N為常見的金屬，結合N的氧化物可作耐火材料，可用它來制造耐火坩堝和耐高溫試驗儀器，E和N反應生成M可知發生了置換反應，判斷N為Al，E為Fe₂O₃；M為Fe，結合M和含銅離子的X溶液反應生成固體C為銅，濾液A為亞鐵鹽溶液，加入鹽酸會發生反應生成無色氣體D，說明A只能是硝酸亞鐵，即X溶液為硝酸銅溶液；F為過氧化鈉加入到溶液B中生成H為氣體單質氧氣，D為無色氣體一氧化氮，D在空氣中會出現紅棕色二氧化氮，
（1）依據上述推斷E為：Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（2）將M絲插入盛有X溶液的試管中，是Fe和硝酸銅溶液反應生成銅和硝酸亞鐵，反應一段時間后的現象，鐵絲上附有紅色物質，溶液顏色逐漸變為淺綠色，
故答案為：鐵絲上附有紅色物質，溶液顏色逐漸變為淺綠色；
（3）反應①是鐵和硝酸銅溶液反應發生置換反應；②是硝酸亞鐵和鹽酸發生氧化還原反應；③是氧化鋁和鐵反應生成鋁和氧化鐵，是置換反應；④是硝酸鐵和過氧化鈉反應，不是置換反應，所以中屬于置換反應的是①③，故答案為：①③；
（4）反應②是亞鐵離子在硝酸溶液中發生的氧化還原反應，離子方程式為：反應②的離子方程式反應為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）①陽極電極反應是氫氧根離子放電，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
②陽極電極反應為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；陰極電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu；析出銅0.025mol，電子轉移為0.05mol，由電極方程式可知生成氫離子0.05mol，
則生成c（H⁺）=

0.05mol

0.5L

=0.1Mol/L，pH=1，
故答案為：1．

點評：本題考查了無機化合物的轉化關系和性質應用，主要考查物質性質的綜合應用，轉化關系的反應產物判斷，置換反應的判斷，氧化還原反應的離子方程式書寫，電解電解反應和電解計算，題目難度中等．