Question

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?yōu)闇\綠色

．
（3）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）用石墨作電極電解500mL X溶液，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質生成，B電極有無色氣體生成；電解一段時間后，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寫出電解時的陽極反應式

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

②電解一段時間后轉移

0.05

mol電子，溶液的pH

降低

（填“升高”、“不變”、“降低”）

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(fā)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(fā)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；

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(fā)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(fā)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；綜上所述：A、Fe（NO₃）₂；B、Fe（NO₃）₃；C、Cu；D、NO；E、Fe₂O₃；F、Na₂O₂；G、Fe（OH）₃；H、O₂；M、Fe；N、Al；X、Cu（NO₃）₂；Y、Cu（OH）₂；根據判斷出的物質分析回答問題：
（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?yōu)闇\綠色；故答案為：鐵絲上附有紅色物質，溶液顏色逐漸變?yōu)闇\綠色；
（3）反應①是鐵和硝酸銅溶液反應發(fā)生置換反應；②是硝酸亞鐵和鹽酸發(fā)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(fā)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）用石墨作電極電解500mL Cu（NO₃）₂溶液，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質Cu生成，B電極有無色氣體O₂生成；電解一段時間后，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6g為銅，物質的量為0.025mol；
①陽極電極反應是氫氧根離子放電，電極反應為：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；電解過程中氫氧根離子減少生成氫離子，所以溶液PH降低；
故答案為：0.05； 降低；

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．