Question

現(xiàn)有短周期元素組成的A、B、C、D、E五種物質(zhì)，存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去），其中E為黑色粉末，D為無(wú)色氣體．

（1）若B為含氯元素的鉀鹽，與濃鹽酸反應(yīng)可以生成黃綠色氣體，且1mol B轉(zhuǎn)移5mol 電子，則B與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為______． 生成的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為______；
（2）將F從混合物中分離出來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作步驟為______、______、______．由A制得2mol D時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______ mol
（3）電解F的飽和水溶液得到堿溶液M，寫出該反應(yīng)的離子方程式；______，若將濃度為 c mol?L^-1 的M溶液與0.2mol?L^-1 的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7．溶液中離子濃度的大小關(guān)系為______ （濃度用C表示）．
（4）固體C與FeCl₃溶液按物質(zhì)的量為2：1反應(yīng)的離子方程式______；
將Fe（OH）₃和NaOH與NaClO混合作用后，是制得緑色水處理劑（Na₂FeO_4）的一種方法，請(qǐng)完成下列方程式：
______Fe（OH）₃+______NaOH+______NaClO=______Na₂FeO₄+______NaCl+______H₂O．

Answer 1

解：短周期元素組成的A、B、C、D、E五種物質(zhì)，C是淡黃色固體，與水反應(yīng)生成無(wú)色氣體D，故C為Na₂O₂，D為O₂，E為黑色粉末，由A溶液D可知，A為H₂O₂，E為MnO₂，由固體BD+F，由（1）B為含氯元素的鉀鹽，與濃鹽酸反應(yīng)可以生成黃綠色氣體，且1molB轉(zhuǎn)移5mol電子，B中氯元素化合價(jià)為+5，則B為KClO₃，F(xiàn)為KCl，
（1）KClO₃與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯氣與水，反應(yīng)方程式為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物都是Cl₂，氧化產(chǎn)物由HCl生成，還原產(chǎn)物由生成KClO₃，由方程式可知起還原劑的HCl占參加反應(yīng)的HCl的
，故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6×：1=5：1；
故答案為：KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，5：1；
（2）分解生成的KCl中含有MnO₂，MnO₂不溶于水，將KCl從混合物中分離出來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作步驟為：溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)；
由H₂O₂制備O₂，發(fā)生反應(yīng)2H₂O₂2H₂O+O₂↑，制得2molO₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol×2×[0-（-1）]=4mol；
故答案為：溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)；4；
（3）電解KCl的飽和水溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鉀，該反應(yīng)的離子方程式：2Cl^-+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
，若將濃度為 c mol?L^-1 的KOH溶液與0.2mol?L^-1 的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7，所以c（OH^-）=c（H⁺），由電荷守恒可知c（K⁺）=c（A^-），溶液中離子濃度大小為：c（K⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
故答案為：2Cl^-+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^-；c（K⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（4）固體C為Na₂O₂與FeCl₃溶液按物質(zhì)的量為2：1反應(yīng)，則2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，3NaOH+FeCl₃=Fe（OH）₃↓+3NaCl，故總反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+FeCl₃+2H₂O=Fe（OH）₃↓+3NaCl+NaOH+O₂↑，反應(yīng)離子方程式為：2Na₂O₂+Fe³⁺+2H₂O=Fe（OH）₃↓+4Na⁺+O₂↑+OH^-；
反應(yīng)中Fe（OH）₃→Na₂FeO₄，F(xiàn)e元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+6價(jià)，總共升高3價(jià)，NaClO→NaCl，Cl元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低為-1價(jià)，總降低2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故系數(shù)為，故Fe（OH）₃系數(shù)為2，故NaClO系數(shù)為3，由Fe元素守恒故Na₂FeO₄系數(shù)為3，由Cl元素守恒NaCl系數(shù)為3，由Na元素守恒NaOH系數(shù)為4，由H元素守恒H₂O系數(shù)為5，配平后方程式為：2Fe（OH）₃+4 NaOH+3NaClO=2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O；
故答案為：2Na₂O₂+Fe³⁺+2H₂O=Fe（OH）₃↓+4Na⁺+O₂↑+OH^-；2；4；3；2；3；5．
分析：短周期元素組成的A、B、C、D、E五種物質(zhì)，C是淡黃色固體，與水反應(yīng)生成無(wú)色氣體D，故C為Na₂O₂，D為O₂，E為黑色粉末，由A溶液D可知，A為H₂O₂，E為MnO₂，由固體BD+F，由（1）若B為含氯元素的鉀鹽，與濃鹽酸反應(yīng)可以生成黃綠色氣體，且1molB轉(zhuǎn)移5mol電子，B中氯元素化合價(jià)為+5，則B為KClO₃，F(xiàn)為KCl．
點(diǎn)評(píng)：本題以無(wú)機(jī)框圖題的形式考查實(shí)驗(yàn)室氧氣制備、過(guò)氧化鈉的性質(zhì)、化學(xué)用語(yǔ)的書寫等，（4）中離子方程式的書寫為易錯(cuò)點(diǎn)與難點(diǎn)，可以利用方程式結(jié)合向書寫方程式．