Question

已知D、H是常见的非金属单质，其中H是黄绿色气体．J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定．D、J元素在周期表中同主族，D是形成化合物种类最多的元素．A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，B与C反应时，每生成1mol H同时消耗4mol B和1mol C．它们之间的关系如图：
（1）写出物质A的化学式______．
（2）写出反应②的化学方程式______．
（3）由金属氧化物A和C得到其相应的金属单质，在冶金工业上一般可用______方法（填序号）．
①热分解法      ②热还原法       ③电解法
其中从A得到其相应金属也可以用铝热法，若反应中lmolA参加反应，转移电子的物质的量为______mol．
（4）用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池，工作时电池发生的总反应式为______，当反应转移1mol电子时，溶液中消耗H⁺的物质的量为______mol．
（5）向框图中的红褐色透明液体K中逐滴滴入HCl溶液．可以观察到先产生红褐色沉淀，后红褐色沉淀溶解，请解释原因______

Answer

H是黄绿色气体，为Cl2，D是形成化合物种类最多的元素，所以D是碳，D、J元素在周期表中同主族，J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，所以J是Pb，C+D→Pb+CO2，C是金属氧化物，所以C是PbO2，PbO+B→Cl2+G+I，B与C反应时，每生成1mol H同时消耗4mol B和1molC，根据得失电子守恒知，B是HCl，A是金属氧化物，A+盐酸→E+F+G，E和氯气反应生成F，所以A中金属元素是变价元素，为铁元素，A是四氧化三铁，E是氯化亚铁，F是氯化铁，G是水，I是
PbCl2，氯化铁溶液煮沸得氢氧化铁胶体K．
【解析】
H是黄绿色气体，为Cl2，D是形成化合物种类最多的元素，所以D是碳，D、J元素在周期表中同主族，J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，所以J是Pb，C+D→Pb+CO2，C是金属氧化物，所以C是PbO，PbO+B→Cl2+G+I，B与C反应时，每生成1mol H同时消耗4mol B和1mol C，根据得失电子守恒知，B是HCl，A是金属氧化物，A+盐酸→E+F+G，E和氯气反应生成F，所以A中金属元素是变价元素，为铁元素，A是四氧化三铁，E是氯化亚铁，F是氯化铁，G是水，I是PbCl2，氯化铁溶液煮沸得氢氧化铁胶体K．
（1）通过以上分析知，A是Fe3O4，故答案为：Fe3O4；
（2）二氧化铅和盐酸反应生成氯化铅、氯气和水，反应方程式为：PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O
（3）铁和铅属于较活泼金属，采用热还原法冶炼，故选②；
设转移电子的物质的量是x．
3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3转移电子
3mol                     24mol
1mol                      x
x=8mol
故答案为：②；8；
（4）用C、J作电极，与硫酸构成的原电池中，铅失电子，二氧化铅得电子，与硫酸反应生成硫酸铅和水，反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，
设消耗硫酸的物质的量是y．
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O转移电子
        2mol             2mol
         y               1mol
y=1mol，1mol硫酸中氢离子的物质的量是2mol，
故答案为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；2；
（5）向胶体中滴加电解质溶液会产生聚沉现象，氢氧化铁又能和盐酸反应生成可溶性盐，所以沉淀会溶解，
故答案为：开始加盐酸时，氢氧化铁胶体遇电解质发生聚沉，再继续滴加则氢氧化铁沉淀与盐酸发生酸碱中和反应，沉淀溶解．