Question

11．甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，可分別生成X、Y、Z、W四種化合物，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．已知：①甲、乙、丙為短周期元素的單質(zhì)，通常狀況下為氣體；丁是生活中常見金屬．②通常狀況下，X是無(wú)色液體，Y是黑色晶體．③丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色火焰．
（1）丁與X反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；紅熱的丁和乙反應(yīng)的現(xiàn)象為鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙．
（2）常溫下，若Z、W兩溶液的pH均等于5，則由水電離出的H⁺的物質(zhì)的量濃度前者與后者的比值為10^-4．
（3）將少量W的飽和溶液滴入沸騰的X中，得到紅褐色液體，反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，此液體具有的性質(zhì)是a、b、d（填字母）．
a．光束通過(guò)該液體時(shí)形成光亮的“通路”
b．插入電極通過(guò)直流電后，有一極附近液體顏色加深
c．向該液體中加入硝酸銀溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成．

Answer 1

分析 根據(jù)甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下兩兩化合生成X、Y、Z、W四種化合物，甲、乙、丙均為前三周期元素的單質(zhì)，常溫下均為氣態(tài)，甲和丙反應(yīng)產(chǎn)生X，X是無(wú)色液體，因此X是水，是氫氣和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的水；丁是日常生活中的一種常見金屬常溫下，丁和甲反應(yīng)產(chǎn)生Y，Y是黑色固體，因此是鐵和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵，則丁是四氧化三鐵；由此可知甲是氧氣，丙是氫氣，丁是鐵；丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色的火焰，丁在乙中燃燒生成棕黃色的煙，W的水溶液呈黃色，可知乙是氯氣，W為氯化鐵，Z為氯化氫，據(jù)此分析完成相關(guān)的問(wèn)題．

解答 解：甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)在點(diǎn)燃條件下兩兩化合生成X、Y、Z、W四種化合物，甲、乙、丙均為前三周期元素的單質(zhì)，常溫下均為氣態(tài)，甲和丙反應(yīng)產(chǎn)生X，X是無(wú)色液體，因此X是水，是氫氣和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的水；丁是日常生活中的一種常見金屬常溫下，丁和甲反應(yīng)產(chǎn)生Y，Y是黑色固體，因此是鐵和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生四氧化三鐵，則丁是四氧化三鐵；由此可知甲是氧氣，丙是氫氣，丁是鐵；丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色的火焰，丁在乙中燃燒生成棕黃色的煙，W的水溶液呈黃色，可知乙是氯氣，W為氯化鐵，Z為氯化氫，帶入驗(yàn)證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，因此：
（1）丁是鐵，X是水，乙是氯氣，丁與X反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 Fe+4 H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4 H₂，紅熱的丁和乙反應(yīng)的現(xiàn)象為鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙，
故答案為：3 Fe+4 H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4 H₂；鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙；
（2）W為氯化鐵，Z為氯化氫，氯化鐵溶液中若pH等于5，則由水電離出的H⁺的物質(zhì)的量濃度為10^-5mol/L，氯化氫溶液中若pH等于5，則由水電離出的H⁺的物質(zhì)的量濃度為10^-9mol/L，所以Z、W兩溶液的則由水電離出的H⁺的物質(zhì)的量濃度前者與后者的比值為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4，
故答案為：10^-4；
（3）將少量氯化鐵的飽和溶液滴入沸騰的水中，得到紅褐色液體，反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，此液體為膠體，所以有
a．光束通過(guò)該液體時(shí)形成光亮的“通路”，是膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象，故正確；
b．插入電極通過(guò)直流電后，有一極附近液體顏色加深，是膠體的電泳，現(xiàn)象，故正確；
c．向該液體中加入硝酸銀溶液，溶液中有氯離子，有沉淀產(chǎn)生，故錯(cuò)誤；
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，鐵離子充分水解，氯化氫揮發(fā)，有氧化鐵生成，故正確，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；a、b、d．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高考常見框圖推斷，綜合考查元素化合物知識(shí)，側(cè)重氯及其化合物、鐵及其化合物及化學(xué)反應(yīng)原理的考查，利用信息及轉(zhuǎn)化推出各物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，注意顏色和狀態(tài)為解答的突破口，題目難度中等．