Chemistry Problem Reader

Inorganic transformations and ionic equations

Question

黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。每个方框表示有一种反应物或生成物(反应条件及生成的水已略去),其中C、F常温下为无色气体,D、E有共同的阳离子。 ⑴写出B和C的化学式:B______________;C______________。 ⑵写出反应④的离子方程式______________

Answer

FeSO$_{4}$ H$_{2}$S 2Fe$^{3+}$+SO$_{2}$+2H$_{2}$O=2Fe$^{2+}$+SO$_{4}^{2-}$+4H$^{+}$

Explanation

(1)由反应②知,B物质具有还原性;由反应④知,E物质具有氧化性,F气体具有还原性。综合分析反应②和④,可得出B中的阳离子具有还原性,从而得出其为亚铁盐。结合反应③,可得出F气体为SO$_{2}$,C气体为H$_{2}$S。再回到反应④,F为SO$_{2}$,氧化产物必然为H$_{2}$SO$_{4}$,从而得出E为Fe$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$、B为FeSO$_{4}$、G为H$_{2}$SO$_{4}$。由反应①,很容易得出A为FeS。由反应②,可得出D为FeCl$_{3}$。答案为:B是FeSO$_{4}$、C是H$_{2}$S。 (2) 反应④的化学方程式为:Fe$_{2}$(SO$_{4}$)$_{3}$+SO$_{2}$+2H$_{2}$O=2FeSO$_{4}$+2H$_{2}$SO$_{4}$,离子方程式为:2Fe$^{3+}$+SO$_{2}$+2H$_{2}$O=2Fe$^{2+}$+SO$_{4}^{2-}$+4H$^{+}$。答案为:2Fe$^{3+}$+SO$_{2}$+2H$_{2}$O=2Fe$^{2+}$+SO$_{4}^{2-}$+4H$^{+}$

Analysis

从框图中可以看出,反应②是解题的突破口。因为它的已知信息多,不仅有“D、E有共同的阳离子”,而且有Cl$_{2}$这种具有强氧化性的特殊物质。

Commentary

无机框图题是难度较大的一类题,因为它要求我们必须熟练掌握元素及其化合物的性质,尤其是一些具有特殊性质的物质。比如Cu、Cl$_{2}$、Fe$_{2}$O$_{3}$、CuO、FeS等物质的颜色,需要高温、通电、催化剂等条件的反应,具有较强氧化性的金属离子(比如Fe$^{3+}$),具有较强还原性的气体(比如SO$_{2}$)等。解题时,条件特殊、已知条件多、具有特殊性的反应,常常是解题的切入点和突破口。另外,解无框图题时,不要考虑太复杂,要大胆进行尝试。