Question

已知與外加電源正極相連的電極為電解池的陽極，與外加電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，在以石墨為電極電解時，電解質(zhì)溶液中的陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中的陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，又知陽離子得電子的能力與其對應(yīng)金屬的金屬活動性順序相反（注意：Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺），陰離子失電子的能力為S^2-＞I^-＞Br^-＞Cl^-＞OH^-＞含氧酸根離子＞F^-．如圖所示：以石墨為電極電解A的水溶液，并做下面一系列實驗，試根據(jù)實驗現(xiàn)象完成下列問題．電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈淺紫色．
（1）寫出A的化學(xué)式為______，E的名稱為______．
（2）I與F作用的離子方程式是______
（3）G加入L后產(chǎn)生的白色沉淀到生成紅褐色沉淀H的化學(xué)方程式：______
（4）用兩個最直接的離子方程式來證明Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的氧化性強弱順序是Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺
①______，②______．

Answer 1

【答案】分析：電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈淺紫色，由此可知電解質(zhì)A含有鉀元素；二價鐵離子顯淺綠色，所以G含二價鐵離子，G和L反應(yīng)生成H，根據(jù)實驗現(xiàn)象知，H是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應(yīng)生成I，I和硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色溶液K，三價鐵離子顯黃色，所以I含三價鐵離子，二價鐵離子和C反應(yīng)生成三價鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應(yīng)生成硫化亞鐵和氣體F，F(xiàn)和氯化鐵反應(yīng)生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．
（1）根據(jù)分析寫出A的化學(xué)式和E的名稱．
（2）根據(jù)硫化氫的還原性和氯化鐵的氧化性分析并寫出離子方程式，注意氣體和單質(zhì)寫化學(xué)式．
（3）氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，極容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，寫出其相應(yīng)的反應(yīng)方程式．
（4）根據(jù)離子氧化性的強弱寫出離子方程式，注意在氧化還原反應(yīng)方程式中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性．
解答：解：電解質(zhì)A的水溶液焰色反應(yīng)呈淺紫色，由此可知電解質(zhì)A含有鉀元素；二價鐵離子顯淺綠色，所以G含二價鐵離子，G和L反應(yīng)生成H，根據(jù)實驗現(xiàn)象知，H 是氫氧化鐵，所以溶液L含氫氧根離子，即電解A后，電解液中含有氫氧根離子；C和G反應(yīng)生成I，I和硫氰化鉀反應(yīng)生成紅色溶液K，三價鐵離子顯黃色，所以I含三價鐵離子，二價鐵離子和C反應(yīng)生成三價鐵離子，所以C是氯氣，I是氯化鐵溶液，G是氯化亞鐵溶液，所以A是氯化鉀；電解氯化鉀溶液時，生成物是氯氣、氫氣和氫氧化鉀，所以B是氫氣，L是氫氧化鉀溶液；B和C光照生成D，氫氣和氯氣光照生成氯化氫，所以D是氯化氫；氯化氫溶于水得鹽酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，所以M是氯化銀；黑色固體E和鹽酸反應(yīng)生成硫化亞鐵和氣體F，F(xiàn)和氯化鐵反應(yīng)生成淡黃色沉淀J，淡黃色固體有過氧化鈉、硫、和溴化銀；過氧化鈉在溶液中不存在，所以不是過氧化鈉，氯化鐵和氣體不能生成溴化銀，所以淡黃色沉淀是硫，黑色固體是硫化亞鐵，氣體F是硫化氫氣體．
（1）通過以上分析知，A為KCl；E是硫化亞鐵．
故答案為：A：KCl  E：硫化亞鐵．
（2）通過以上分析知，I是氯化鐵溶液，F(xiàn)是硫化氫，氯化鐵有氧化性，硫化氫有還原性，所以氯化鐵和硫化氫能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和硫單質(zhì)、鹽酸，離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
（3）通過以上分析知，G是氯化亞鐵溶液，L是氫氧化鉀溶液，氯化亞鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，能被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ ．
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃ ．
（4）因為Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺的氧化性強弱順序是Fe³⁺＞Cu²⁺＞Fe²⁺，所以只要在同一反應(yīng)方程式中Fe³⁺作氧化劑，
Cu²⁺作氧化產(chǎn)物即可證明三價鐵離子的氧化性大于銅離子的氧化性，2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；  在另一反應(yīng)方程式中，銅離子作氧化劑，亞鐵離子作氧化產(chǎn)物即可證明銅離子的氧化性大于亞鐵離子的氧化性Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
點評：本題以電解原理為載體考查了化合物的推斷，難度較大，會根據(jù)題中特殊的現(xiàn)象推斷物質(zhì)，如氣體的顏色、溶液的特殊顏色變化、沉淀的顏色等來推斷物質(zhì)．