Question

已知X為中學化學中的一種常見的鹽，F(xiàn)為淡黃色固體；M、N為常見的金屬，N的最高價氧化物是耐火材料；H為氣體單質，D為無色氣體，在空氣中會出現(xiàn)紅棕色。各物質的轉化關系如下圖（部分反應產物已略去）。

請回答下列問題：
（1）X的化學式為                           。
（2）在反應①②③④中屬于置換反應的是                  （填序號）。
（3）反應③的化學方程式為_________________________________。
（4）X溶液與F反應的總化學方程式為                                     。
（5）檢驗濾液A中金屬離子的方法是                                    。
（6）若向100 mL鹽X的溶液中加入10 g過量金屬單質M的粉末，充分攪拌后，過濾，烘干得10.16g固體。則濾液A中溶質的物質的量濃度為_________。（假設溶液體積不變）

Answer 1

（1）Cu(NO₃)₂  （2）①③
（3）Fe₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Fe  
（4）2Na₂O₂+2Cu(NO₃)₂+2H₂O=2Cu(OH)₂+4NaNO₃+O₂↑
（5）取少量濾液A加入NaOH溶液，產生白色沉淀，沉淀變成灰綠色最后變成紅褐色
（6）0.2 mol/L

試題分析：F為淡黃色固體，應為Na₂O₂，藍色沉淀Y為Cu（OH）₂，N的最高價氧化物是耐火材料，它的晶體硬度很大，常做手表的軸承，應為Al₂O₃，則N為Al，過氧化鈉與水反應生成的H為O₂，D為無色氣體，在空氣中會出現(xiàn)紅棕色，則D為NO，說明X為Cu（NO₃）₂，由A→D生物反應可知A中含有Fe²⁺，則M為Fe，C為Cu，G應為Fe（OH）₃，E為Fe₂O₃，（1）由以上分析可知X為Cu（NO₃）₂，故答案為：Cu（NO₃）₂；（2）根據題中反應轉化關系可知，反應①③都有單質參加和生成，為置換反應，②④沒有單質生成，肯定不是置換反應，故答案為：①③；（3）反應③是鋁熱反應，化學方程式為Fe₂O₃ + 2Al Al₂O₃ + 2Fe 。（4）Cu（NO₃）₂溶液與Na₂O₂反應的總化學方程式為2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂+4NaNO₃+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2Cu（NO₃）₂+2H₂O=2Cu（OH）₂+4NaNO₃+O₂↑；（5）反應為Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，n（Fe）=10/56=0.18mol，如全部生成Cu，n（Cu）=0.18mol×64g/mol=11.4mol，但得10.16g固體，說明Fe過量，則可用差量法計算，
Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺  △m
1mol                8g
n                    0.16g
n=0.02mol，c=0.02/0.1=0.2mol/L，故答案為：0.2 mol/L。