Question

（14分）A—J是中學化學中常見的物質，它們之間的轉化關系如下框圖所示（部分產物已略去）。已知A是一種高熔點物質，J是一種紅褐色沉淀。

請回答下列問題：
(1)A的化學式為          。
(2)H與I溶液混合后，發生反應的離子方程式是                。
G→J的化學方程式為                          。
(3)D物質恰好溶于一定量的稀鹽酸后，用合適的化學用語表示所得溶液顯酸性原因             。
(4) 實驗證明，硝酸發生氧化還原反應時，硝酸越稀對應還原產物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量的C、E合金與一定量的很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉的物質的量與產生的沉淀的物質的量（mol）的關系如左圖所示。試回答下列問題：

①圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發生的離子方程式為：_______________________________。
②在DE段沒有沉淀的物質的量沒有變化，則此階段發生反應的離子方程式為：_________________________________；
③B點對應的沉淀量為________________ mol,C點對應的橫坐標為___________mol。

Answer 1

（1）Al₂O₃（2分）
（2）3AlO₂^－＋Al^3＋＋6H₂O=4Al(OH)₃↓ （2分）4Fe(OH)₂+2H₂O+O₂═4Fe(OH)₃ （2分）
（3）Fe³⁺+3H₂O   Fe(OH)₃+3H⁺（或寫化學方程式）2分）
（4）①H⁺+OH^－====H₂O （2分）
②NH₄⁺+OH^－==NH₃·H₂O（2分）  ③8 （1分）         7（1分）

本題是無機框圖題，關鍵是找準突破點。A是一種高熔點物質，J是一種紅褐色沉淀，所以A是氧化鋁，J是氫氧化鐵，則D是氧化鐵，C是鋁，B是氧氣，E是鐵，F是氯化亞鐵，G是氫氧化亞鐵，H是偏鋁酸鈉，I是氯化鋁。
（1）氧化鋁度化學式是Al₂O₃。
（2）偏鋁酸鈉和氯化鋁水解相互促進，生成氫氧化鋁，反應的方程式是3AlO₂^－＋Al^3＋＋6H₂O=4Al(OH)₃↓；氫氧化亞鐵不穩定，極易被氧化生成氫氧化鐵，方程式是4Fe(OH)₂+2H₂O+O₂═4Fe(OH)₃ 。
（3）氧化鐵溶于鹽酸生成氯化鐵。氯化鐵水解，溶液顯生成，方程式是Fe³⁺+3H₂O   Fe(OH)₃+3H⁺。
（4）①圖中OC段沒有沉淀生成，說明硝酸是過量的，所以反應的方程式H⁺+OH^－====H₂O。
②在DE段沒有沉淀的物質的量沒有變化，說明溶液中還含有NH₄⁺，所以反應的方程式是NH₄⁺+OH^－==NH₃·H₂O。
③根據圖像可知，NH₄⁺消耗的氫氧化鈉是3mol，因此反應中轉移電子的物質的量是24mol。溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉是2mol，則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉是6mol，所以金屬鋁的物質的量是2mol，失去6mol電子，因此根據電子的得失守恒可知，鐵的物質的量是（24mol－6mol）÷3＝6mol，所以BB點對應的沉淀是8mol。生成6mol氫氧化鐵消耗氫氧化鈉是18mol，所以C點是31mol－18mol－6mol＝7mol。