Question

甲、乙、丙、丁、戊五種單質在一定條件下反應生成A、B、C、D、E五種化合物,其轉化關系如圖所示。又知:①甲、乙、丙、丁均為前三周期元素的單質,常溫下均為氣態,丙、丁是空氣的主要成分,戊是應用最廣泛的金屬。②乙在甲中燃燒發出蒼白色火焰,E的水溶液呈黃色。回答下列問題:

（1）A與B可反應,產物中陽離子的結構式為               。
（2）A與B的沸點比較,較高的是   （寫化學式）。
（3）E的水溶液可使KI淀粉溶液變藍,寫出該反應的離子方程式:                  。
（4）工業上可由B與丁反應制取C,寫出該反應的化學方程式:                  。
（5）將甲和E同時加（通）入強堿性溶液中,可制得一種高效殺菌、凈水劑（其中含由+6價戊元素形成的帶2個單位負電荷的含氧酸根離子）,請寫出該反應的離子方程式:       。
（6）用以上金屬戊作電極,利用如圖裝置,可以模擬金屬的電化學防護。若X為碳棒,為減緩戊的腐蝕,開關K應置于   處。若X為鋅,開關K置于M處,該電化學防護法稱為                   。

Answer 1

（1）（2）NH₃
（3）2Fe³⁺+2I^-2Fe²⁺+I₂
（4）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O
（5）2Fe³⁺+3Cl₂+16OH^-2Fe+6Cl^-+8H₂O[或2Fe（OH₃+3Cl₂+10OH^-2Fe+6Cl^-+8H₂O]
（6）N 犧牲陽極的陰極保護法

根據圖示和②乙在甲中燃燒發出蒼白色火焰,則甲為Cl₂,乙為H₂,A為HCl。又因E的水溶液呈黃色,則E中應含Fe³⁺,即戊為Fe,E為FeCl₃。又因丙、丁是空氣的主要成分,即為N₂和O₂中的一種,再根據轉化關系圖,丁與戊（Fe）反應,故丁為O₂,則丙為N₂,B為NH₃,C為NO,D為Fe₂O₃或Fe₃O₄。（1）A（HCl）與B（NH₃）反應生成NH₄Cl,N的結構式為。（2）由于NH₃分子間存在氫鍵,故NH₃的沸點比HCl的高。（3）Fe³⁺具有氧化性,I^-具有還原性,兩者混合可發生反應:2Fe³⁺+2I^-2Fe²⁺+I₂。（4）工業上制取NO是將NH₃催化氧化得到,其反應為:4NH₃+5O₂4NO+6H₂O。（5）由題中信息可知反應物有Cl₂、Fe³⁺和OH^-,生成物有Fe,根據氧化還原反應的規律和原子守恒可推知生成物中還有Cl^-和H₂O,故反應的離子方程式為:2Fe³⁺+3Cl₂+16OH^-2Fe+6Cl^-+8H₂O或2Fe（OH）₃+3Cl₂+10OH^-2Fe+6Cl^-+8H₂O。（6）若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,則K應置于N處;若X為Zn,K置于M處,構成原電池,此法稱為犧牲陽極的陰極保護法。