Question

右圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．已知化合物A與B的組成元素相同，在常溫下均呈液態(tài)；丙與丁的組成元素也相同，其相對分子質(zhì)量均相差16n，n≥1．D與F是常見的固體單質(zhì)，且塊狀的D、F與甲的濃溶液在常溫作用都無明顯現(xiàn)象，加熱時(shí)有大量氣體產(chǎn)生．乙中所含的某種元素是治療貧血藥物的主要成分，G可以作耐高溫材料．（相關(guān)轉(zhuǎn)化部分反應(yīng)條件和生成物未標(biāo)出）．請回答下列問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)式為

H-O-O-H

，在工業(yè)生產(chǎn)中E到D的反應(yīng)用途是

焊接鐵軌或冶煉金屬

（寫一種）．
（2）若反應(yīng)①除生成甲外，還生成丙，寫出過量D與甲的稀溶液反應(yīng)時(shí)的離子方程式：

3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O

．
（3）以D、F為電極．NaOH溶液為電解質(zhì)溶液可以組成原電池．該原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為

Al-3e^-+4OH^-=4AlO₂^-+2H₂O

．現(xiàn)利用此裝置電解CuSO₄溶液（用惰性電極），電解一段時(shí)間后，陰陽兩極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都是2.24L．請寫出陽極的電極反應(yīng)式：

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

；若電解前CuSO₄溶液的體積為200mL，則其物質(zhì)的量濃度是

0.5mol/L

．
（4）若A與丙可以化合生成甲；甲的稀溶液和濃溶液分別與D在一定條件下反應(yīng)可以生成組成組成元素完全不同的兩種氣體和其他物質(zhì)．請寫出A與丙化合生成甲的化學(xué)反應(yīng)方程式：

H₂O₂+SO₂=H₂SO₄

．含有D元素的一種新型無機(jī)高分子材料高效凈水劑[AlD（OH）₄Cl₂]_m與過量濃鹽酸可以反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

[AlFe（OH）₄Cl₂]_m+4mHCl=mAlCl₃+mFeCl₃+4mH₂O

．

Answer 1

分析：A與B在常溫下均呈液態(tài)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為H₂O₂，B為H₂O，C為O₂，D與F都為常見金屬單質(zhì)，且D、F與甲的濃溶液在常溫作用都無明顯現(xiàn)象，可認(rèn)為發(fā)生鈍化反應(yīng)，且F可置換生成D，則F為Al，D為Fe，為鋁熱反應(yīng)，G可以作耐高溫材料，G為Al₂O₃，A與丙可以化合生成甲，可知甲為硫酸，丙為SO₂，丁為SO₃，乙為Fe₂（SO₄）₃，X為FeSO₄，結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答：解：A與B在常溫下均呈液態(tài)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為H₂O₂，B為H₂O，C為O₂，D與F都為常見金屬單質(zhì)，且D、F與甲的濃溶液在常溫作用都無明顯現(xiàn)象，可認(rèn)為發(fā)生鈍化反應(yīng)，且F可置換生成D，則F為Al，D為Fe，為鋁熱反應(yīng)，G可以作耐高溫材料，G為Al₂O₃，A與丙可以化合生成甲，可知甲為硫酸，丙為SO₂，丁為SO₃，乙為Fe₂（SO₄）₃，X為FeSO₄，
（1）A為H₂O₂，結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，E→D的反應(yīng)是鋁熱反應(yīng)，可用于焊接鐵軌或冶煉金屬，
故答案為：H-O-O-H；焊接鐵軌或冶煉金屬；
（2）過量D與甲的稀溶液反應(yīng)時(shí)生成硝酸亞鐵，該離子方程式為3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）以D、F為電極，NaOH溶液為電解質(zhì)溶液可以組成原電池，電池反應(yīng)為4Al+3O₂+4NaOH=4NaAlO₂+2H₂O，則Al為負(fù)極，電極反應(yīng)為Al-3e^-+4OH^-=4AlO₂^-+2H₂O，此裝置電解CuSO₄溶液（用惰性電極），陽極氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陰陽兩極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都是2.24L，均生成

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，由電子守恒可知陰極轉(zhuǎn)移0.4mol電子，生成Cu～H₂↑～2e^-，n（CuSO₄）=0.2×

1

2

=0.1mol，所以c（CuSO₄）=

0.1mol

0.2L

=0.5mol/L，
故答案為：Al-3e^-+4OH^-=4AlO₂^-+2H₂O；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；0.5mol/L；
（4）A與丙化合生成甲的化學(xué)反應(yīng)方程式為H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，[AlFe（OH）₄Cl₂]_m與過量濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為[AlFe（OH）₄Cl₂]_m+4mHCl=mAlCl₃+mFeCl₃+4mH₂O，故答案為：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；[AlFe（OH）₄Cl₂]_m+4mHCl=mAlCl₃+mFeCl₃+4mH₂O．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物的推斷，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考常見題型，題目難度中等，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)、用途等特征為解答該題的關(guān)鍵，（3）為解答的難點(diǎn)．