Question

【題目】元素化合物在日常生活、化工生產和環境科學中有著重要的用途。

(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是______________。

(2)自然界中Cr主要以＋3價和＋6價形式存在。Cr2O72-中的Cr能引起細胞的突變，可以用亞硫酸鈉在酸性條件下將Cr2O72-還原。寫出反應的離子方程式：___________________________________________。

(3)當皮膚劃破時可用FeCl3溶液應急止血，其主要作用是__________________。

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒、又能絮凝凈水的水處理劑。工業制備高鐵酸鉀的反應離子方程式Fe(OH)3+ C1O－+ OH－→ FeO42－+ C1－+ H2O(未配平)，Fe(OH)3與 C1O－的計量數比為：__________，每生成1mol K2FeO4，轉移的電子數是_________。

(5)合成氨及其相關工業中，部分物質間的轉化關系如下：

反應IV屬于___________反應類型，氮肥主要成分的化學式為_______________，V的化學反應方程式為_________________。

Answer 1

【答案】Fe2＋、Fe3＋、H＋ Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O FeCl3溶液促進血液膠體聚沉 2:3 3NA或1.806×1024 氧化還原反應 NH4NO3 NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl

【解析】

(1)X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性物質四氧化三鐵，其與過量鹽酸反應生成氯化鐵和氯化亞鐵；

(2)亞硫酸鈉具有還原性，能夠在酸性條件下將Cr2O72-還原為Cr3+，據此寫出反應的離子方程式；

(3)血液屬于膠體，遇到電解質溶液發生聚沉；

(4)根據電子得失守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式，根據電子轉移關系進行計算。

(5) N2和H2可以合成NH3，所以甲是N2，氨氣和二氧化碳通入氯化鈉溶液可以析出溶解度較小的碳酸氫鈉晶體，加熱分解可以得到碳酸鈉純堿；氨氣和氧氣反應，催化氧化得到NO，NO遇到氧氣變為二氧化氮，二氧化氮和水之間反應生成硝酸，硝酸和氨氣之間反應得到硝酸銨，屬于一種氮肥，所以乙是NO，丙是NO2，丁是NaHCO3，據此回答。

(1)X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為四氧化三鐵，與過量鹽酸反應生成氯化鐵和氯化亞鐵，Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是Fe2＋、Fe3＋、H＋；

因此，本題正確答案是：Fe2＋、Fe3＋、H＋；

(2)亞硫酸鈉具有還原性，能夠在酸性條件下將Cr2O72-還原為Cr3+，反應的離子方程式為Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O；

因此，本題正確答案是：Cr2O72－＋3SO32－＋8H＋═2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O；

(3)血液屬于膠體，FeCl3溶液屬于電解質溶液，它能使膠體發生聚沉，起到應急止血作用；

因此，本題正確答案是：FeCl3溶液促進血液膠體聚沉；

(4)Fe(OH)3→FeO42-，鐵元素由+3價升高到+6價，變化了3價，ClO-→Cl-，氯元素由+1價降到了-1價，變化了2價，根據化合價升降總數相等原則，所以Fe(OH)3填系數2，ClO-填系數3，。再根據電荷守恒、原子守恒配平其它物質，該反應的離子方程式為2Fe(OH)3+ 3C1O－+ 4OH－=2FeO42－+3C1－+ 5H2O，Fe(OH)3與 C1O－的計量數比為：2:3；通過反應關系：6e-~2 FeO42－可知，每生成1mol K2FeO4，轉移的電子數是3NA或1.806×1024；

因此，本題正確答案是：2:3；3NA或1.806×1024；

（5）氮氣和氫氣可以合成氨，所以甲是氮氣，氨氣和二氧化碳通入氯化鈉溶液可以析出溶解度較小的碳酸氫鈉晶體，加熱分解可以得到碳酸鈉純堿；氨氣和氧氣反應，催化氧化得到NO，NO遇到氧氣變為二氧化氮，二氧化氮和水之間反應生成硝酸，硝酸和氨氣之間反應得到硝酸銨，屬于一種氮肥，所以乙是NO，丙是NO2，丁是NaHCO3，反應IV為NO2和水反應生成硝酸和NO，屬于氧化還原反應；硝酸和氨氣反應生成硝酸銨，所以氮肥主要成分的化學式為NH4NO3；反應V是侯氏制堿法，化學方程式為NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl；

因此，本題正確答案是：NH3+ H2O+ CO2+ NaCl ═ NaHCO3↓+ NH4Cl。