Question

A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象。请回答：

(1)写出C、D的化学式或分子式：__________、____________。

(2)指出D中所含元素在周期表中的位置________________，指出K的水溶液由稀到浓的颜色变化________________。

(3)将SO₂气体通入D溶液，D溶液变为无色，生成两种强酸。写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

(4)F与粗硅加热生成__________(填分子式)，该物质经蒸馏提纯后在1 100 ℃下与氢气反应生成高纯硅，写出后一步骤反应的化学方程式：_____________________________。

(5)0.25 mol F缓慢通入含有0.1 mol FeBr₂、0.1 mol FeI₂的混合溶液中，充分反应，试用一个离子方程式表示总反应：__________________________________________。

(6)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100 mL，将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g铜粉；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为NO气体)。则原混合溶液中NO₃^－的物质的量为__________，硫酸的物质的量浓度为______________。

Answer

AgI I2 第5周期第ⅦA 族 蓝绿色到黄绿色 SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl 4I－＋4Fe2＋＋2Br－＋5Cl2===2I2＋4Fe3＋＋Br2＋10Cl－ 0.2 mol 5 mol/L

【解析】

钠盐A能和AgNO3溶液反应生成一种难溶于HNO3的黄色沉淀，可确定A为NaI，C为AgI；黄绿色气体F是Cl2，F和NaOH溶液反应生成钠盐B，根据B呈碱性并具有氧化性，可知B为NaClO；NaClO具有强氧化性，能氧化NaI，少量NaClO将NaI氧化成I2；次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯气，氯气与铜化合生成氯化铜，即K是氯化铜，据此分析解答。

（1）由以上分析可知C为AgI，D为I2；

（2）碘元素位于第5周期第ⅦA族，氯化铜水溶液由稀到浓的颜色变化为蓝绿色到黄绿色；

（3）两种强酸应该是氢碘酸和硫酸，反应的方程式为SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI；

（4）氯气与粗硅加热生成SiCl4，SiCl4与氢气反应生成高纯硅的化学方程式为SiCl4＋2H2Si＋4HCl；

（5）还原性：I－大于Fe2＋＞Br－，因此0.25 mol氯气缓慢通入含有0.1 molFeBr2、0.1 molFeI2的混合溶液中首先氧化碘离子，需要0.1mol氯气，然后氧化亚铁离子，需要氯气0.1mol，剩余0.05mol氯气氧化0.1mol溴离子，最终剩余0.1mol溴离子，因此总反应的离子方程式为4I－＋4Fe2＋＋2Br－＋5Cl2＝2I2＋4Fe3＋＋Br2＋10Cl－；

（6）由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，该阶段消耗铁5.6g，物质的量是5.6g÷56g/mol＝0.1mol，根据方程式可知硝酸的物质的量是0.1mol，浓度是0.1mol÷0.05L＝0.2mol/L。加入Fe粉14g时，完全反应，此时溶液中溶质为FeSO4，反应消耗铁的物质的量=14g÷56g/mol=0.25mol，根据守恒可知n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）=0.25mol，所以硫酸的浓度是0.25mol÷0.05L=5mol/L。