Question

6．如圖中，A、B、C、D、E是單質(zhì)，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物，已知：
①反應(yīng)C+G$\stackrel{高溫}{→}$B+H能放出大量的熱，G是紅綜色固體粉末；
②I是一種常見的溫室氣體，它和E可以發(fā)生反應(yīng)：2E+I$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2F+D，F(xiàn)中的E元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%．
回答問題：
（1）①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）1.6g G 溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應(yīng)，至少需要銅粉6.4克；
（3）C與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
反應(yīng)后的溶液與過量的化合物I反應(yīng)的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）E與I反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（5）寫出H物質(zhì)在工業(yè)上的一種用途耐火材料或煉鋁；
（6）將一定量的B完全溶于過量鹽酸中，然后通入0.005molCl₂，再加入0.01mol重鉻酸鉀晶體（K₂Cr₂O₇），恰好使溶液中B²⁺全部轉(zhuǎn)化為B³⁺，鉻元素本身被還原為+3價(jià)鉻離子．通過計(jì)算確定原B的物質(zhì)的量為D．
A．0.01mol      B．0.03mol      C．0.04mol      D．0.07mol．

Answer 1

分析 ①G是紅棕色固體粉末，因此G是Fe₂O₃，C+Fe₂O₃→Fe+H，此反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，根據(jù)問題（3）C能和NaOH反應(yīng)，因此推出C：Al，H為Al₂O₃，因此推出A：O，B：Fe；②是常見的溫室氣體，I一般是CO₂，根據(jù)2E+CO₂=2F+D，D：C，根據(jù)原子守恒則F化學(xué)式為EO，F(xiàn)中的E元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，有$\frac{16}{M+16}$×100%=40%，解得M=24，即E：Mg，F(xiàn)：MgO，
（1）根據(jù)上述推斷，反應(yīng)①是鋁和氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)生成鐵和氧化鋁；
（2）Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，因此建立關(guān)系：Fe₂O₃～2Fe³⁺～Cu，據(jù)此計(jì)算；
（3）金屬鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，碳酸的酸性強(qiáng)于偏鋁酸的酸性，過量二氧化碳通入偏鋁酸鈉溶液中生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀；
（4）E與I反應(yīng)是金屬鎂在CO₂能燃燒生成碳和氧化鎂；
（5）Al₂O₃熔沸點(diǎn)高，可以做耐高溫材料，工業(yè)上常電解熔融狀態(tài)下氧化鋁得到鋁，因此氧化鋁還可以作煉鋁的原料；
（6）將一定量的Fe完全溶于過量鹽酸中，然后通入0.005mol Cl₂，再加入0.01mol重鉻酸鉀晶體（K₂Cr₂O₇），恰好使溶液中Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，鉻元素本身被還原為+3價(jià)鉻離子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等列式計(jì)算．

解答 解：①G是紅棕色固體粉末，因此G是Fe₂O₃，C+Fe₂O₃→Fe+H，此反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，根據(jù)問題（3）C能和NaOH反應(yīng)，因此推出C：Al，H為Al₂O₃，因此推出A：O，B：Fe；②是常見的溫室氣體，I一般是CO₂，根據(jù)2E+CO₂=2F+D，D：C，根據(jù)原子守恒則F化學(xué)式為EO，F(xiàn)中的E元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，有$\frac{16}{M+16}$×100%=40%，解得M=24，即E：Mg，F(xiàn)：MgO，
（1）根據(jù)上述推斷，反應(yīng)①化學(xué)反應(yīng)方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）1.6g G為Fe₂O₃，物質(zhì)的量=$\frac{1.6g}{160g/mol}$=0.01mol 溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應(yīng)，F(xiàn)e₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，
因此建立關(guān)系：Fe₂O₃～2Fe³⁺～Cu，
消耗m（Cu）=0.01mol×64g/mol=0.64g，
故答案為：0.64；
（3）C與過量NaOH溶液反應(yīng)是金屬鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，反應(yīng)后的溶液偏鋁酸鈉溶液與過量的化合物I為二氧化碳反應(yīng)，碳酸的酸性強(qiáng)于偏鋁酸的酸性，因此有AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）E與I反應(yīng)是金屬鎂在CO₂能燃燒，其反應(yīng)方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（5）Al₂O₃熔沸點(diǎn)高，可以做耐高溫材料，工業(yè)上常電解熔融狀態(tài)下氧化鋁得到鋁，因此氧化鋁還可以作煉鋁的原料，
故答案為：耐火材料、煉鋁；
（6）將一定量的Fe完全溶于過量鹽酸中，然后通入0.005mol Cl₂，再加入0.01mol重鉻酸鉀晶體（K₂Cr₂O₇），恰好使溶液中Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，鉻元素本身被還原為+3價(jià)鉻離子，F(xiàn)e+2HCl=Fe²⁺+H₂↑，2Fe+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等，n（Fe²⁺）×1=n（Cl₂）×2+n（K₂Cr₂O₇）×2×3，即n（Fe²⁺）=0.005mol×2+0.01mol×2×3=0.07mol，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，注意利用鋁熱反應(yīng)及溫室效應(yīng)氣體、Mg與二氧化碳的反應(yīng)為解答本題的突破口，熟悉Mg、Al及其化合物的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)即可解答，題目難度中等．