Question

甲、乙、丙、丁、戊五种单质在一定条件下反应生成A、B、C、D、E五种化合物,其转化关系如图所示。又知:①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质,常温下均为气态,丙、丁是空气的主要成分,戊是应用最广泛的金属。②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰,E的水溶液呈黄色。回答下列问题:

（1）A与B可反应,产物中阳离子的结构式为                。

（2）A与B的沸点比较,较高的是    （写化学式）。

（3）E的水溶液可使KI淀粉溶液变蓝,写出该反应的离子方程式:                   。

（4）工业上可由B与丁反应制取C,写出该反应的化学方程式:                   。

（5）将甲和E同时加（通）入强碱性溶液中,可制得一种高效杀菌、净水剂（其中含由+6价戊元素形成的带2个单位负电荷的含氧酸根离子）,请写出该反应的离子方程式:        。

（6）用以上金属戊作电极,利用如图装置,可以模拟金属的电化学防护。若X为碳棒,为减缓戊的腐蚀,开关K应置于    处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为                    。

Answer

（1） （2）NH3

（3）2Fe3++2I-2Fe2++I2

（4）4NH3+5O24NO+6H2O

（5）2Fe3++3Cl2+16OH-2Fe+6Cl-+8H2O[或2Fe（OH3+3Cl2+10OH-2Fe+6Cl-+8H2O]

（6）N 牺牲阳极的阴极保护法

【解析】根据图示和②乙在甲中燃烧发出苍白色火焰,则甲为Cl2,乙为H2,A为HCl。又因E的水溶液呈黄色,则E中应含Fe3+,即戊为Fe,E为FeCl3。又因丙、丁是空气的主要成分,即为N2和O2中的一种,再根据转化关系图,丁与戊（Fe）反应,故丁为O2,则丙为N2,B为NH3,C为NO,D为Fe2O3或Fe3O4。（1）A（HCl）与B（NH3）反应生成NH4Cl,N的结构式为。（2）由于NH3分子间存在氢键,故NH3的沸点比HCl的高。（3）Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,两者混合可发生反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2。（4）工业上制取NO是将NH3催化氧化得到,其反应为:4NH3+5O24NO+6H2O。（5）由题中信息可知反应物有Cl2、Fe3+和OH-,生成物有Fe,根据氧化还原反应的规律和原子守恒可推知生成物中还有Cl-和H2O,故反应的离子方程式为:2Fe3++3Cl2+16OH-2Fe+6Cl-+8H2O或2Fe（OH）3+3Cl2+10OH-2Fe+6Cl-+8H2O。（6）若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,则K应置于N处;若X为Zn,K置于M处,构成原电池,此法称为牺牲阳极的阴极保护法。