Question

【題目】已知A是一種紅棕色金屬氧化物，B、D是常見的金屬單質(zhì)，J是一種難溶于水的白色化合物，受熱后容易發(fā)生分解。

(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A：_________I：_________J：_________G：_________；

(2)按要求寫出下列反應(yīng)的方程式

C→I的離子方程式：_____________________________________

F→G的化學(xué)方程式：_____________________________________

(3)將一定量A和C混合物溶于100mL稀硫酸中，向反應(yīng)后的溶液中緩慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答：

①混合物中含A的質(zhì)量為______________；

②所用硫酸溶液物質(zhì)的量濃度為___________；

Answer 1

【答案】Fe2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 16g 6.5mol/L

【解析】

（1）A是一種紅棕色金屬氧化物，所以是三氧化二鐵，和金屬B在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成的C為鋁的氧化物，既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)，白色沉淀在空氣中變成紅褐色沉淀，一定是氫氧化亞鐵和氫氧化鐵之間的轉(zhuǎn)換，所以G是氫氧化鐵,F是氫氧化亞鐵,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可推斷得,E是氯化亞鐵,D是金屬鐵,J是一種難溶于水的白色化合物為氫氧化鋁,則金屬B是鋁,H是氯化鋁,I是偏鋁酸鈉,根據(jù)鐵及化合物以及鋁及化合物的有關(guān)性質(zhì)來回答。

（2）根據(jù)氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì)寫出相應(yīng)的方程式；

（3）A和C為Fe2O3 和Al2O3的混合物，溶于100mL稀硫酸中，生成鐵離子和鋁離子；根據(jù)圖像可知，加入氫氧化鈉溶液后，沒有沉淀生成，說明硫酸溶解氧化鋁、氧化鐵后硫酸有剩余；隨著堿量的增加，沉淀逐漸增多，達(dá)到最大值，堿過量，氫氧化鋁溶解，氫氧化鐵不溶解，先根據(jù)溶解的氫氧化鋁計算出氫氧化鈉的濃度，然后再根據(jù)生成沉淀量最大時，溶液中存在的2n(Na2SO4)=n(NaOH)關(guān)系，找到n(H2SO4)= n(Na2SO4)關(guān)系，從而計算出硫酸的濃度。

A是一種紅棕色金屬氧化物,所以是三氧化二鐵,和金屬B在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成的C為鋁的氧化物,既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng),白色沉淀在空氣中變成紅褐色沉淀,一定是氫氧化亞鐵和氫氧化鐵之間的轉(zhuǎn)換,所以G是氫氧化鐵,F是氫氧化亞鐵,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可推斷得,E是氯化亞鐵,D是金屬鐵,J是一種難溶于水的白色化合物為氫氧化鋁,則金屬B是鋁,H是氯化鋁，I是偏鋁酸鈉；
(1)根據(jù)上面的分析可以知道,則A為Fe2O3, I是NaAlO2,J是Al(OH)3,G是Fe(OH)3；
因此，本題正確答案是: Fe2O3； NaAlO2；Al(OH)3 ；Fe(OH)3。

(2) 氧化鋁是兩性氧化物，氧化鋁在氫氧化鈉溶液中反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，C→I的離子方程式：Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O；綜上所述，本題答案是：Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O。

氫氧化亞鐵與氧氣、水共同作用生成氫氧化鐵，F(xiàn)→G的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 ；綜上所述，本題答案是：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3。

(3) A和C為Fe2O3 和Al2O3的混合物，溶于100mL稀硫酸中，生成鐵離子和鋁離子；根據(jù)圖像可知，加入氫氧化鈉溶液后，沒有沉淀生成，說明硫酸溶解氧化鋁、氧化鐵后硫酸有剩余；隨著堿量的增加，沉淀逐漸增多，達(dá)到最大值，堿過量，氫氧化鋁溶解，氫氧化鐵不溶解，

①根據(jù)21.4g沉淀的質(zhì)量是氫氧化鐵的質(zhì)量,氫氧化鐵物質(zhì)的量是21.4/107=0.2mol，根據(jù)鐵元素守恒,所以氧化鐵的物質(zhì)的量是0.1mol, Fe2O3的質(zhì)量是0.1×160=16g；

因此，本題正確答案是16。
②從260-300mL，NaOH溶解Al(OH)3,發(fā)生反應(yīng):NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,氫氧化鋁的質(zhì)量是:37-21.4=15.6g,即0.2mol,消耗NaOH為0.2mol,所以氫氧化鈉的濃度0.2/0.04=5mol/L；當(dāng)V(NaOH)=260mL時,沉淀量最大，此時沉淀為Fe(OH)3和Al(OH)3，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4；根據(jù)鈉元素守恒：2n(Na2SO4)=n(NaOH)，n(Na2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.26×5=0.65mol；根據(jù)硫酸根離子守恒:n(H2SO4)= n(Na2SO4)=0.65mol，則c(H2SO4)=0.65/0.1=6.5mol/L；

綜上所述，本題答案是：6.5mol/L。