Question

4．下列圖甲框圖中，A由兩種黑色金屬氧化物等物質(zhì)的量混合而成，B中含有四種陽離子．據(jù)此回答下列問題：
（1）A的組成是Fe₃O₄、CuO（填化學(xué)式）．
（2）相同條件下，溶液B中所有陽離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次是Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺．
（3）A中某組分可由單質(zhì)與水反應(yīng)制得，化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（4）電解所用裝置如圖乙所示．
①電解開始階段，陽極上的電極反應(yīng)是2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上的電極反應(yīng)是2Fe³⁺+2e^-=2 Fe²⁺．
②電解至陰極剛開始有固體R析出時(shí)，該溶液中金屬離子濃度由大到小的順序是Fe²⁺＞Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）常見的黑色金屬氧化物有氧化鐵和氧化銅等；
（2）單質(zhì)的還原性越強(qiáng)則離子的氧化性越弱，處于最高價(jià)的元素具有較強(qiáng)的氧化性；
（3）單質(zhì)鐵可以和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（4）①電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；
②在陰極上，氧化性強(qiáng)的離子先放電．

解答 解：（1）常見的黑色金屬氧化物有氧化鐵和氧化銅等，根據(jù)溶液B的電解結(jié)果可知A的組成是Fe₃O₄、CuO，
故答案為：Fe₃O₄、CuO；
（2）單質(zhì)的還原性越強(qiáng)則離子的氧化性越弱，所以氧化性：Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，三價(jià)鐵處于最高價(jià)，具有的氧化性比銅離子強(qiáng)，
故答案為：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺；
（3）單質(zhì)鐵可以和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（4）①電解池中陽極為惰性電極時(shí)，陽極是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極是陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑； 2Fe³⁺+2e^-=2 Fe²⁺；
②在陰極上，氧化性強(qiáng)的離子先放電，即先發(fā)生的電極反應(yīng)為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，然后為Cu²⁺+2e^-=Cu，陰極剛開始有固體銅析出時(shí)，三價(jià)鐵已全部裝化為二價(jià)鐵，所以Fe²⁺濃度最大，其次是Cu²⁺，
故答案為：Fe²⁺＞Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的推斷題，題目難度中等，思維空間廣，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度．