Question

11．甲、乙、丙、丁四種單質在點燃條件下反應，可分別生成X、Y、Z、W四種化合物，其轉化關系如圖所示．已知：①甲、乙、丙為短周期元素的單質，通常狀況下為氣體；丁是生活中常見金屬．②通常狀況下，X是無色液體，Y是黑色晶體．③丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色火焰．
（1）丁與X反應的化學方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；紅熱的丁和乙反應的現象為鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙．
（2）常溫下，若Z、W兩溶液的pH均等于5，則由水電離出的H⁺的物質的量濃度前者與后者的比值為10^-4．
（3）將少量W的飽和溶液滴入沸騰的X中，得到紅褐色液體，反應的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，此液體具有的性質是a、b、d（填字母）．
a．光束通過該液體時形成光亮的“通路”
b．插入電極通過直流電后，有一極附近液體顏色加深
c．向該液體中加入硝酸銀溶液，無沉淀產生
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成．

Answer 1

分析 根據甲、乙、丙、丁四種單質在點燃條件下兩兩化合生成X、Y、Z、W四種化合物，甲、乙、丙均為前三周期元素的單質，常溫下均為氣態(tài)，甲和丙反應產生X，X是無色液體，因此X是水，是氫氣和氧氣反應產生的水；丁是日常生活中的一種常見金屬常溫下，丁和甲反應產生Y，Y是黑色固體，因此是鐵和氧氣反應產生四氧化三鐵，則丁是四氧化三鐵；由此可知甲是氧氣，丙是氫氣，丁是鐵；丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色的火焰，丁在乙中燃燒生成棕黃色的煙，W的水溶液呈黃色，可知乙是氯氣，W為氯化鐵，Z為氯化氫，據此分析完成相關的問題．

解答 解：甲、乙、丙、丁四種單質在點燃條件下兩兩化合生成X、Y、Z、W四種化合物，甲、乙、丙均為前三周期元素的單質，常溫下均為氣態(tài)，甲和丙反應產生X，X是無色液體，因此X是水，是氫氣和氧氣反應產生的水；丁是日常生活中的一種常見金屬常溫下，丁和甲反應產生Y，Y是黑色固體，因此是鐵和氧氣反應產生四氧化三鐵，則丁是四氧化三鐵；由此可知甲是氧氣，丙是氫氣，丁是鐵；丙在乙中燃燒發(fā)出蒼白色的火焰，丁在乙中燃燒生成棕黃色的煙，W的水溶液呈黃色，可知乙是氯氣，W為氯化鐵，Z為氯化氫，帶入驗證符合轉化關系，因此：
（1）丁是鐵，X是水，乙是氯氣，丁與X反應的化學方程式為 3 Fe+4 H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4 H₂，紅熱的丁和乙反應的現象為鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙，
故答案為：3 Fe+4 H₂O（g） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4 H₂；鐵在氯氣中燃燒，生成棕黃色煙；
（2）W為氯化鐵，Z為氯化氫，氯化鐵溶液中若pH等于5，則由水電離出的H⁺的物質的量濃度為10^-5mol/L，氯化氫溶液中若pH等于5，則由水電離出的H⁺的物質的量濃度為10^-9mol/L，所以Z、W兩溶液的則由水電離出的H⁺的物質的量濃度前者與后者的比值為10^-9mol/L：10^-5mol/L=10^-4，
故答案為：10^-4；
（3）將少量氯化鐵的飽和溶液滴入沸騰的水中，得到紅褐色液體，反應的離子方程式為Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，此液體為膠體，所以有
a．光束通過該液體時形成光亮的“通路”，是膠體的丁達爾現象，故正確；
b．插入電極通過直流電后，有一極附近液體顏色加深，是膠體的電泳，現象，故正確；
c．向該液體中加入硝酸銀溶液，溶液中有氯離子，有沉淀產生，故錯誤；
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，鐵離子充分水解，氯化氫揮發(fā)，有氧化鐵生成，故正確，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；a、b、d．

點評 本題考查無機物的推斷，為高考常見框圖推斷，綜合考查元素化合物知識，側重氯及其化合物、鐵及其化合物及化學反應原理的考查，利用信息及轉化推出各物質為解答的關鍵，注意顏色和狀態(tài)為解答的突破口，題目難度中等．