Question

18．常見(jiàn)金屬單質(zhì)A、B和非金屬單質(zhì)C、D以及它們化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．F、J既能溶于強(qiáng)酸M又能溶于強(qiáng)堿N，Z的摩爾質(zhì)量為198g•mol^-1，且其中各元素的質(zhì)量比為鉀：金屬B：氧=39：28：32．

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）Z的化學(xué)式為K₂FeO₄．
（2）寫(xiě)出檢驗(yàn)X中陽(yáng)離子的方法：取試樣少許，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血紅色．
（3）寫(xiě)出E和A在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．
（4）寫(xiě)出A和N反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

Answer 1

分析 A和B是金屬單質(zhì)，且二者在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)，則該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，所以A是Al，E是金屬氧化物，F(xiàn)既能溶于強(qiáng)酸M又能溶于強(qiáng)堿N，F(xiàn)是Al₂O₃，B是常見(jiàn)金屬，系列轉(zhuǎn)化生成紅褐色沉淀Y為Fe（OH）₃，所以B是Fe，E是金屬氧化物，所以D是O₂，E是Fe₃O₄，鐵和非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成X，X能和強(qiáng)堿N反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe（OH）₃，氫氧化鐵和堿、C反應(yīng)生成Z，所以Z中含有鐵元素，Z的摩爾質(zhì)量為198g•mol^-1，且其中各元素的質(zhì)量比為：鉀：鐵：氧=39：28：32，鉀、鐵、氧的物質(zhì)的量之比=$\frac{39}{39}$：$\frac{28}{56}$：$\frac{32}{16}$=2：1：4，所以其化學(xué)式為K₂FeO₄，根據(jù)元素守恒知，強(qiáng)堿N為KOH，氫氧化鐵能被C單質(zhì)氧化，且C是氣體，B和C反應(yīng)生成鐵鹽，則C是Cl₂，X是FeCl₃，H為KAlO₂，H和M反應(yīng)生成J，J能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，則J為Al（OH）₃，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)解答．

解答 解：A和B是金屬單質(zhì)，且二者在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)，則該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，所以A是Al，E是金屬氧化物，F(xiàn)既能溶于強(qiáng)酸M又能溶于強(qiáng)堿N，F(xiàn)是Al₂O₃，B是常見(jiàn)金屬，系列轉(zhuǎn)化生成紅褐色沉淀Y為Fe（OH）₃，所以B是Fe，E是金屬氧化物，所以D是O₂，E是Fe₃O₄，鐵和非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成X，X能和強(qiáng)堿N反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe（OH）₃，氫氧化鐵和堿、C反應(yīng)生成Z，所以Z中含有鐵元素，Z的摩爾質(zhì)量為198g•mol^-1，且其中各元素的質(zhì)量比為：鉀：鐵：氧=39：28：32，鉀、鐵、氧的物質(zhì)的量之比=$\frac{39}{39}$：$\frac{28}{56}$：$\frac{32}{16}$=2：1：4，所以其化學(xué)式為K₂FeO₄，根據(jù)元素守恒知，強(qiáng)堿N為KOH，氫氧化鐵能被C單質(zhì)氧化，且C是氣體，B和C反應(yīng)生成鐵鹽，則C是Cl₂，X是FeCl₃，H為KAlO₂，H和M反應(yīng)生成J，J能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，則J為Al（OH）₃，
（1）由上述分析可知，Z是高鐵酸鉀，其化學(xué)式為K₂FeO₄，故答案為：K₂FeO₄；
（2）X是氯化鐵，鐵離子和硫氰根離子反應(yīng)生成血紅色溶液，所以可以用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子，其操作方法是：取試樣少許，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血紅色，
故答案為：取試樣少許，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血紅色；
（3）高溫下，四氧化三鐵和鋁發(fā)生置換反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，反應(yīng)方程式為8 Al+3Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe，
故答案為：8 Al+3Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
（4）A是鋁，N是氫氧化鉀，鋁和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和氫氣，離子反應(yīng)方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意元素化合物知識(shí)的應(yīng)用，明確鋁熱反應(yīng)為突破口結(jié)合Z的相對(duì)分子質(zhì)量可推斷物質(zhì)，題目難度不大．