Question

2．A～J分別表示中學(xué)化學(xué)中常見的一種物質(zhì)，它們之間相互關(guān)系如圖所示（部分反應(yīng)物、生成物沒有列出），且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中含有的同一種元素X，該元素在周期表中的位置第四周期Ⅷ族．
（2）寫出反應(yīng)④的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）若向氣體K的水溶液中加入鹽酸，使其恰好完全反應(yīng)，所得溶液的pH＜7 （填“＞”、“＜”或“=”）； 用離子方程式表示其原因：NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺．
（4）化合物F可以與KClO在強(qiáng)堿性條件下制得化合物M（化學(xué)式可表示為K₂XO₄），該化合物是一種強(qiáng)氧化劑，可以作為水處理劑和高容量電池材料
①寫出生成化合物M的離子方程式2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
②已知M與金屬Zn可以組成堿性電池，則M在該電池中作正極，寫出該電極反應(yīng)式2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O=2Fe（OH）₃+10OH^-．

Answer 1

分析 G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al₂O₃，I能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，則I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高溫下反應(yīng)生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，鋁在高溫下能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，則B是金屬氧化物，A是金屬單質(zhì)，B和鹽酸反應(yīng)生成C和D，C和氫氧化鈉反應(yīng)生成E，D和氨水反應(yīng)生成F，E在空氣中反應(yīng)生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素，則A是Fe，B為Fe₃O₄，C為FeCl₂，D為FeCl₃，E為Fe（OH）₂，F(xiàn)為Fe（OH）₃，以此解答該題．

解答 解：G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al₂O₃，I能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成J，則I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高溫下反應(yīng)生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，鋁在高溫下能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，則B是金屬氧化物，A是金屬單質(zhì)，B和鹽酸反應(yīng)生成C和D，C和氫氧化鈉反應(yīng)生成E，D和氨水反應(yīng)生成F，E在空氣中反應(yīng)生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素，則A是Fe，B為Fe₃O₄，C為FeCl₂，D為FeCl₃，E為Fe（OH）₂，F(xiàn)為Fe（OH）₃，
（1）A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含的同一種元素是Fe元素，鐵元素位于第四周期第Ⅷ族，
故答案為：第四周期Ⅷ族； 
（2）反應(yīng)④是鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)離子方程式為：2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）D為FeCl₃，F(xiàn)為Fe（OH）₃，則K為NH₃，與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨，為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，溶液pH＜7，水解離子方程式為NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺，
故答案為：＜； NH₄⁺+H₂ONH₃•H₂O+H⁺；   
（4）①KClO具有強(qiáng)氧化性，與氫氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
②K₂FeO₄具有強(qiáng)氧化性，形成原電池反應(yīng)時(shí)應(yīng)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2FeO₄^2-+6e^-+8 H₂O=2Fe（OH）₃+10 OH^-，
故答案為：正；2FeO₄^2-+6e^-+8 H₂O=2Fe（OH）₃+10 OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，注意推斷的關(guān)鍵點(diǎn)：①G為主族元素的固態(tài)氧化物，在電解條件下生成I和H，能與NaOH溶液反應(yīng)，說明為Al₂O₃，②鋁和B高溫下發(fā)生反應(yīng)，說明為鋁熱反應(yīng)，再結(jié)合物質(zhì)的其它性質(zhì)分析解答，題目難度較大．