Question

A是化合物，B是金属单质，它们之间相互反应以及生成物之间的转化关系如图所示：

（1）金属B在元素周期表中的位置是________，B和A的浓溶液反应的条件是________。写出少量B与A的稀溶液反应的离子方程式：__________________________。

（2）常温下0.1 mol/L E的水溶液中各离子浓度大小关系为_____        ___。

（3）L转化为I的现象是________。写出有关的化学方程式：____________________。

（4）如何检测H溶液中阳离子的存在，写出实验操作方法、现象、结论：________________________。

（5）已知25 ℃时Fe(OH)3的Ksp＝3.5×10－39，现将4.0×10－8 mol/L E溶液与2.0×10－8 mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化)，通过列式计算说明是否有沉淀产生：____________________。

Answer

（1） 第四周期Ⅷ族 加热 Fe＋4H＋＋NO3-===Fe3＋＋NO↑＋2H2O（2） c(NO3-)＞c(Fe3＋)＞c(H＋)＞c(OH－) （3） 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 （4） 取少量H溶液于试管中，先加几滴KSCN溶液，无明显现象；再加几滴新制的氯水，溶液立即变为血红色，证明原溶液中含Fe2＋（5） 混合后溶液中的c(Fe3＋)＝2×10－8mol/L，c(OH－)＝1×10－8mol/L，Qc＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝2.0×10－32＞Ksp，有沉淀生成

【解析】

试题分析：（1）根据E、H与氢氧化钠溶液反应分别生成I、L， L又能和J、D反应发生转化为I，说明金属B是变价金属，B可能是Fe。E和H均是B盐溶液，A能与B反应生成多种物质，说明A是酸，A与铁反应时与酸的浓度有关，则A可能是硫酸或硝酸，根据G＋J→F可判断A是硝酸不是硫酸(氢气和二氧化硫无法转化)。故A为HNO3；B金属为Fe; 铁与冷的浓硝酸会发生钝化后停止，反应条件为加热。少量的铁和稀硝酸反应生成铁离子和一氧化氮，方程式为：Fe＋4H＋＋NO3-===Fe3＋＋NO＋2H2O。

（2）E为硝酸铁溶液，发生水解而呈酸性，离子浓度关系为：c(NO3-)＞c(Fe3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。

（3）根据（1）的分析，A是硝酸，B是铁，稀硝酸与过量铁反应生成亚铁离子，即L是氢氧化亚铁；浓硝酸与少量铁反应生成铁离子，即I是氢氧化铁，其转化的现象应该是：白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀；根据题意，G是NO，F是二氧化氮，J是氧气，D是水，则氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的反应方程式是：4Fe(OH)3＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

（4）经推断H中的阳离子为亚铁离子，检验的方法是：取少量H溶液于试管中，先加几滴KSCN溶液，无明显现象；再加几滴新制的氯水，溶液立即变为血红色，证明原溶液中含Fe2＋。

（5）等体积混合的瞬间，体积加倍浓度减半，判断有无沉淀生成只要判断浓度商和Ksp关系即可：混合后溶液中的c(Fe3＋)＝2×10－8mol/L，c(OH－)＝1×10－8mol/L，Qc＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝2.0×10－32＞Ksp，有沉淀生成。

考点：本题考查铁的性质、水溶液。