Question

已知A為中學(xué)化學(xué)中的一種鹽，B、C為日常生活中常見的金屬．通常條件下D為無(wú)色無(wú)味氣體，無(wú)色氣體G遇空氣變紅棕色．已知用惰性電極電解A溶液一段時(shí)間后，產(chǎn)物只有C、D和E的稀溶液．各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖（部分反應(yīng)產(chǎn)物已略去）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）D的組成元素在周期表中的位置

 

（2）D的電子式為

 

（3）A的化學(xué)式為

 

．
（4）A溶液與Na₂O₂反應(yīng)的總化學(xué)方程式為

 

．
（5）E的稀溶液與F溶液反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（6）電解100mL鹽A的溶液一段時(shí)間后，斷開電路，取出電極，測(cè)得所得到的氣體D在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6mL，則電解后溶液的pH為

 

．（假設(shè)溶液體積不變）
（7）若向100mL鹽A的溶液中加入10g金屬單質(zhì)B的粉末，充分?jǐn)嚢韬�，過(guò)濾，烘干得10.16g固體，則濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為

 

．（假設(shè)溶液體積不變）
（8）標(biāo)準(zhǔn)狀況下用排水法收集滿一燒瓶G（水蒸氣不計(jì)），塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，通過(guò)導(dǎo)管向其中緩慢通入氧氣，現(xiàn)象是：

 

，一段時(shí)間后，常壓下不能再通入氧氣，則將燒瓶倒立，導(dǎo)管插入盛水的水槽中，用粘冰水的毛巾冷卻燒瓶，即看到燒瓶中出現(xiàn)“噴泉”，“噴泉”結(jié)束時(shí)，瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度是：

 

．（精確到小數(shù)點(diǎn)后三位）

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：根據(jù)題意，采用正推和逆推相結(jié)合的方法推斷，電解A溶液時(shí)產(chǎn)生金屬單質(zhì)C和另外一種氣體D，應(yīng)為電解含氧酸鹽溶液，在陰極上析出不活潑金屬，結(jié)合“B、C為日常生活中常見的金屬、通常條件下D為無(wú)色無(wú)味氣體”可知C應(yīng)為銅，D為氧氣；E溶液能與C金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且E溶液與F溶液也能反應(yīng)生成無(wú)色無(wú)味氣體G，“無(wú)色氣體G遇空氣變紅棕色”則G為NO，說(shuō)明E溶液是具有強(qiáng)氧化性的硝酸，則A為硝酸銅，F(xiàn)與硝酸反應(yīng)生成NO，說(shuō)明且含有金屬B元素，說(shuō)明F溶液具有還原性，應(yīng)為Fe（NO₃）₂溶液，則B為Fe、H為Fe（NO₃）₃，Na₂O₂與水反應(yīng)生成NaOH和氧氣，加入到Cu（NO₃）₂溶液中有藍(lán)色沉淀生成；根據(jù)電解硝酸銅的電極方程式：2Cu（NO₃）₂+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃，可計(jì)算溶液的pH；根據(jù)化學(xué)方程式，利用質(zhì)量守恒定律計(jì)算硝酸銅的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算溶液的物質(zhì)的量濃度；NO與氧氣反應(yīng)生成棕紅色二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，據(jù)此答題．

解答： 解：電解A溶液時(shí)產(chǎn)生金屬單質(zhì)C和另外一種氣體D，應(yīng)為電解含氧酸鹽溶液，在陰極上析出不活潑金屬，結(jié)合“B、C為日常生活中常見的金屬、通常條件下D為無(wú)色無(wú)味氣體”可知C應(yīng)為銅，D為氧氣；E溶液能與C金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且E溶液與F溶液也能反應(yīng)生成無(wú)色無(wú)味氣體G，“無(wú)色氣體G遇空氣變紅棕色”則G為NO，說(shuō)明E溶液是具有強(qiáng)氧化性的硝酸，則A為硝酸銅，F(xiàn)與硝酸反應(yīng)生成NO，說(shuō)明且含有金屬B元素，說(shuō)明F溶液具有還原性，應(yīng)為Fe（NO₃）₂溶液，則B為Fe、H為Fe（NO₃）₃，
（1）根據(jù)上面的分析可知，D為氧氣，D的組成元素在周期表中的位置第二周期第ⅥA族，
故答案為：第二周期第ⅥA族；
（2）D為氧氣，D的電子式為，故答案為：；
（3）根據(jù)上面的分析可知，A為硝酸銅，化學(xué)式為Cu（NO₃）₂，故答案為：Cu（NO₃）₂；
（4）Na₂O₂與水反應(yīng)生成NaOH和氧氣，加入到Cu（NO₃）₂溶液中有藍(lán)色沉淀生成，總化學(xué)方程式為2Cu（NO₃）₂+2Na₂O₂+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4NaNO₃+O₂↑，
故答案為：2Cu（NO₃）₂+2Na₂O₂+2H₂O=2Cu（OH）₂↓+4NaNO₃+O₂↑；
（5）硝酸具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e²⁺具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（6）根據(jù)電解硝酸銅的電極方程式：
2Cu（NO₃）₂+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4HNO₃
                      22.4L   4mol
                   5.6×10^-3L   n
則n=

4mol×5.6×10-3L

22.4L

=1×10^-3mol
所以c（H⁺）=

1×10-3mol

0.1L

=0.01mol，故pH=2，
故答案為：2；
（7）向鹽A溶液中加入金屬單質(zhì)B，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu，根據(jù)差量法計(jì)算：
Fe+Cu（NO₃）₂═Fe（NO₃）₂+Cu△m
    1mol                       8g
    n                     10.16g-10g=0.16g
n=

0.16g×1mol

8g

=0.02mol，
所以溶液的濃度為：

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，
故答案為：0.2 mol/L；
（8）標(biāo)準(zhǔn)狀況下用排水法收集滿一燒瓶G（水蒸氣不計(jì)），塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，通過(guò)導(dǎo)管向其中緩慢通入氧氣，現(xiàn)象是：瓶中無(wú)色氣體變成紅棕色，一段時(shí)間后，常壓下不能再通入氧氣，此時(shí)瓶中充滿了二氧化氮，設(shè)瓶的體積為1L，根據(jù)反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，“噴泉”結(jié)束時(shí)，瓶中溶液的體積為

2

3

L，生成硝酸的物質(zhì)的量為

2

3

×

1

22.4

mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度是

2 3 × 1 22.4

2 3

mol/L=0.045mol?L^-1，
故答案為：瓶中無(wú)色氣體變成紅棕色；0.045mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題以無(wú)機(jī)物的推斷為載體，考查電化學(xué)知識(shí)及溶液的有關(guān)計(jì)算，題目難度較大度，根據(jù)框圖，推斷出各種物質(zhì)是做好本題的關(guān)鍵．