Question

A、B、C、D、E是中學(xué)常見的5種化合物，A、B是金屬氧化物且A是紅棕色固體，元素X、Y、Z是中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)，相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系如圖所示．

（1）工業(yè)上得到單質(zhì)X的冶煉方法1是

電解

．
（2）單質(zhì)X與試劑1、單質(zhì)Y與試劑2都能產(chǎn)生Z單質(zhì)，試劑3是生活中常見的液體，請寫出Y與試劑3反應(yīng)的化學(xué)方程式是

3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂

．
（3）若試劑1是NaOH溶液，單質(zhì)X與試劑1反應(yīng)的離子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑

．
（4）若試劑2是鹽酸．
①如何檢驗(yàn)D物質(zhì)中的金屬陽離子

取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質(zhì)中的金屬陽離子是Fe³⁺

．
②將D的飽和溶液滴加到沸水中得到有丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系，用離子方程式和平衡移動理論說明產(chǎn)生這種分散系的原因

D溶液存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺水解平衡，且正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當(dāng)其滴加到沸水中時使平衡向正向移動，產(chǎn)生大量的Fe（OH）₃凝結(jié)成膠體顆粒，而有丁達(dá)爾效應(yīng)

．

Answer 1

分析：A是金屬氧化物且A是紅棕色固體，則A是氧化鐵，A和X發(fā)生置換反應(yīng)生成B，B是金屬氧化物，則該反應(yīng)是鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，則X是鋁，Y是鐵，B是氧化鋁，鋁和氧化鋁都與試劑1反應(yīng)生成C，用電解氧化鋁的方法冶煉鋁；
Al、氧化鋁都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，而Fe、氧化鐵都能與酸反應(yīng)，則試劑1為NaOH溶液時，C為偏鋁酸鈉；試劑2為鹽酸時，D為氯化鐵、E為氯化亞鐵，最后結(jié)合化學(xué)用語來解答即可．

解答：解：A是金屬氧化物且A是紅棕色固體，則A是氧化鐵，A和X發(fā)生置換反應(yīng)生成B，B是金屬氧化物，則該反應(yīng)是鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，則X是鋁，Y是鐵，B是氧化鋁，鋁和氧化鋁都與試劑1反應(yīng)生成C，用電解氧化鋁的方法冶煉鋁；
Al、氧化鋁都既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，而Fe、氧化鐵都能與酸反應(yīng)，則試劑1為NaOH溶液時，C為偏鋁酸鈉；試劑2為鹽酸時，D為氯化鐵、E為氯化亞鐵；
（1）工業(yè)采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，故答案為：電解；
（2）單質(zhì)X與試劑1、單質(zhì)Y與試劑2都能產(chǎn)生Z單質(zhì)，則Z是氫氣，試劑3是生活中常見的液體，則為水，高溫下，鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；
（3）若試劑1是NaOH溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應(yīng)方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）若試劑2是鹽酸，
①氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，檢驗(yàn)方法為：取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質(zhì)中的金屬陽離子是Fe³⁺，
故答案為：取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質(zhì)中的金屬陽離子是Fe³⁺；
②氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽，易水解生成氫氧化鐵，且鹽類的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)鹽類水解，從而產(chǎn)生大量的Fe（OH）₃凝結(jié)成膠體顆粒，而有丁達(dá)爾效應(yīng)，
故答案為：D溶液存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺水解平衡，且正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當(dāng)其滴加到沸水中時使平衡向正向移動，產(chǎn)生大量的Fe（OH）₃凝結(jié)成膠體顆粒，而有丁達(dá)爾效應(yīng)．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物的推斷，明確鋁熱反應(yīng)及Al、氧化鋁、Fe、氧化鐵的性質(zhì)即可解答，并注意試劑1可以為酸或強(qiáng)堿來分析解答，題目難度不大．