Question

16．Na、Al、Fe是生活中常見(jiàn)的金屬元素．
（1）工業(yè)上以鋁土礦（主要成分Al₂O₃•3H₂O）為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過(guò)程
①將粉碎、篩選后的鋁土礦溶解在氫氧化鈉溶液中②通入過(guò)量二氧化碳使①所得溶液中析出氫氧化鋁固體③使氫氧化鋁脫水生成氧化鋁④電解熔融氧化鋁生成鋁．寫出②所涉及的離子方程式：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，蒸干AlCl₃溶液不能得到無(wú)水AlCl₃，若使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，用化學(xué)方程式解釋：
6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃
（2）鐵在地殼中的含量約占 5%左右．鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石等．紅熱的鐵能跟水蒸氣反應(yīng)，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．其生成黑色的物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN，見(jiàn)不到血紅色產(chǎn)生，其原因是Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（用離子方程式解釋）工業(yè)煉鐵常用赤鐵礦與Al在高溫下反應(yīng)制備，寫出方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（3）鈉的化合物中，其中純堿顯堿性的原因：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，（用方程式解釋）向飽和的純堿溶液中通入過(guò)量的二氧化碳有晶體析出，寫出離子方程式CO₂+H₂O+2Na⁺+CO₃^2-=2NaHCO₃↓．

Answer 1

分析 （1）偏鋁酸鈉可以和過(guò)量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，根據(jù)離子方程式的書寫方法來(lái)書寫；使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)生了抑制鋁離子水解的氯化氫，根據(jù)化合價(jià)不變寫出反應(yīng)方程式；
（2）紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成Fe₃O₄和一種可燃性氣體，可燃?xì)怏w為氫氣；黑色的物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN，見(jiàn)不到血紅色產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中無(wú)亞鐵離子，可能是黑色固體物質(zhì)中含有單質(zhì)鐵，或者溶于還原性的酸；鋁熱反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（3）鈉的化合物中純堿是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸鈉水解而使溶液呈堿性；向飽和的純堿溶于中通入過(guò)量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉．

解答 解：（1）偏鋁酸鈉和過(guò)量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，即AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，說(shuō)明反應(yīng)中產(chǎn)生了抑制鋁離子水解的氯化氫，該反應(yīng)中元素化合價(jià)不變，則生成、氯化鋁、二氧化硫和氯化氫氣體，所以SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃，
故答案為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃；
（2）紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成Fe₃O₄和氫氣，反應(yīng)為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，黑色的物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN，見(jiàn)不到血紅色產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中無(wú)亞鐵離子，可能是黑色固體物質(zhì)中含有單質(zhì)鐵，或者溶于還原性的酸，反應(yīng)方程式為：Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺，或者Fe₃O₄+8H⁺+2I^-=3Fe²⁺+4H₂O+I₂，鋁熱反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺；2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（3）純堿是強(qiáng)堿弱酸鹽，在純堿溶液中CO₃^2-易水解生成氫氧根離子：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使溶液呈堿性，反應(yīng)生成碳酸氫鈉，離子反應(yīng)為CO₂+H₂O+2Na⁺+CO₃^2-=2NaHCO₃↓，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，CO₂+H₂O+2Na⁺+CO₃^2-=2NaHCO₃↓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽的水解原理及其應(yīng)用，注意掌握鹽的水解原理及影響因素，鋁熱反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)，題目難度中等．