Question

已知X为中学化学中的一种常见的盐，F为淡黄色固体；M、N为常见的金属，N的最高价氧化物是耐火材料；H为气体单质，D为无色气体，在空气中会出现红棕色。各物质的转化关系如图（部分反应产物已略去）。

请回答下列问题：

（1）固体E的化学式为___________，写出H的化学式为___________

（2）在反应①②③④中属于置换反应的是___________（填序号）。

（3）反应②的离子方程式为___________________________。

（4）X溶液与F反应的总化学方程式为___________。

（5）若向100mL盐X的溶液中加入10g金属单质M的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干得10.16g固体C。则滤液A中溶质的物质的量浓度为_____________。（假设溶液体积不变）

Answer

Fe2O3 O2 ①③ 3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 2Na2O2+2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu(OH)2↓+4NaNO3+O2↑ 0.2mol/L

【解析】

F为淡黄色固体，应为Na2O2，蓝色沉淀Y为Cu(OH)2；N的最高价氧化物是耐火材料，应为Al2O3，则N为Al；过氧化钠与水反应生成的H为O2；D为无色气体，在空气中会出现红棕色，则D为NO，说明X为Cu(NO3)2；由A→D生物反应可知A中含有Fe2+，则M为Fe、C为Cu、G应为Fe(OH)3、E为Fe2O3。E可以与N反应，N的最高价氧化物是耐火材料，应为Al2O3，则N为Al。结合物质的性质和题目的要求解答该题。

(1)由以上分析可知E为Fe2O3，H的化学式为O2，故答案为：Fe2O3；O2；

(2)根据题中反应转化关系可知，反应①③都有单质参加和生成，为置换反应，②④没有单质生成，肯定不是置换反应，故答案为：①③；

(3)反应②为Fe2+与NO3−在酸性条件下发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：3Fe2+++4H+==3Fe3++NO↑+2H2O；

(4) Cu(NO3)2溶液与Na2O2反应，过氧化钠与水反应，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，生成的氢氧化钠与硝酸铜反应：Cu(NO3)2+2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaNO3，总化学方程式为2Na2O2+2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu(OH)2↓+4NaNO3+O2↑，故答案为：2Na2O2+2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu(OH)2↓+4NaNO3+O2↑；

(5)反应为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，n(Fe)= =0.18mol，如全部生成Cu，n(Cu)=0.18mol×64g/mol=11.4g，但得10.16g固体，说明Fe过量，则可用差量法计算，

解得：n=0.02mol，c=n÷V=0.02mol÷0.1L=0.2mol/L，故答案为：0.2 mol/L.。