Question

如圖表示各物質(zhì)之間的轉化關系．已知D、E、Z是中學化學常見單質(zhì)，其他都是化合物．Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品．D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，且D的硫酸鹽可作凈水劑．E為日常生活中應用最廣泛的金屬．除反應①外，其他反應均在水溶液中進行．請回答下列問題：

（1）標準狀況下，11.2LH₂在Z中完全燃燒生成氣態(tài)X時，放出QkJ的熱量，請寫出相應的熱化學反應方程式：

 

．
（2）G的水溶液顯

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”），其原因是

 

（用離子方程式表示）
（3）寫出反應②的離子方程式：

 

．
（4）寫出D與Y的水溶液反應的離子方程式：

 

；若標準狀況下有aL氣體生成，則該反應轉移電子的物質(zhì)的量為

 

mol（用含a的代數(shù)式表示）
（5）在電鍍工業(yè)中，若將E作為待鍍金屬，鋅作為鍍層金屬，則E是

 

極，請寫出此電極上發(fā)生的電極反應式：

 

．

Answer 1

分析：圖中D、E、Z是單質(zhì)，其余均是化合物．且知E為日常常用金屬；D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，C+D=E+F是置換反應，推斷高溫下為鋁熱反應，推斷D為Al，E為Fe，F(xiàn)為Al₂O₃；Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品，依據(jù)Al、Al₂O₃和Y反應推斷，Y為NaOH；得到Z為Cl₂，X為HCl，反應均在水溶液中進行，所以推斷得到G為NaAlO₂，M為AlCl₃；B為FeCl₂，A為FeCl₃；

解答：解：圖中D、E、Z是單質(zhì)，其余均是化合物．且知E為日常常用金屬；D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等，C+D=E+F是置換反應，推斷高溫下為鋁熱反應，推斷D為Al，E為Fe，F(xiàn)為Al₂O₃；Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品，依據(jù)Al、Al₂O₃和Y反應推斷，Y為NaOH；得到Z為Cl₂，X為HCl，反應均在水溶液中進行，所以推斷得到G為NaAlO₂，M為AlCl₃；B為FeCl₂，A為FeCl₃；
（1）標準狀況下，11.2LH₂在Z為氯氣中完全燃燒生成氣態(tài)X為氯化氫時，放出QkJ的熱量，熱化學方程式為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-2QKJ/mol；
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-2QKJ/mol；
（2）G為NaAlO₂ 水溶液中偏鋁酸根離子水解結合氫離子生成氫氧化鋁和氫氧根離子，溶液呈堿性，反應的離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
故答案為：堿性，AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
（3）反應②是氯氣和亞鐵離子反應生成鐵離子的反應，反應的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）D為Al與Y為 NaOH的水溶液，反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；生成3mol氫氣轉移電子為6mol電子，若標準狀況下有aL氣體氫氣生成，則該反應轉移電子的物質(zhì)的量為

aL

22.4L/mol

×2=

a

11.2

mol；
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

a

11.2

；
（5）在電鍍工業(yè)中，若將E作為待鍍金屬，鋅作為鍍層金屬，則E待鍍金屬做陰極，鍍層金屬做陽極，陰極發(fā)生的電極反應為：Zn²⁺+2e^-=Zn；
故答案為：陰，Zn²⁺+2e^-=Zn；

點評：本題考查了無機框圖轉化關系的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的分析應用，反應條件和反應特征和轉化關系理解是解題關鍵，題目難度中等．