Question

A～I(xiàn)分別表示中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的一種物質(zhì)，它們之間相互關(guān)系如圖所示：已知G在生產(chǎn)中可作為一種耐火材料，F(xiàn)是紅褐色難溶于水的沉淀，A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素，其中I+B→A+G屬于置換反應(yīng)．（部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出）．

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）如何檢驗(yàn)D中陽(yáng)離子：

取一定量的D溶液于試管中，滴加適量的KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，則說(shuō)明含F(xiàn)e³⁺

（2）寫(xiě)出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：

3Fe+4H₂O（g）

△   .

Fe₃O₄+4H₂

寫(xiě)出反應(yīng)⑦的離子方程式：

Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O

（3）E在空氣中變成F的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色

（4）寫(xiě)出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

計(jì)算該反應(yīng)中若轉(zhuǎn)移2mol電子，需要標(biāo)況下的O₂

11.2

L．

Answer 1

分析：F是紅褐色難溶于水的沉淀，則F是Fe（OH）₃，E在空氣中被氧化生成氫氧化鐵，則E是Fe（OH）₂，C和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，根據(jù)元素守恒知，C中含有亞鐵離子，D和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵，則D中含有鐵離子，B和鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子、鐵離子，則B為Fe₃O₄，A和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，則A是Fe，I+B→A+G屬于置換反應(yīng)，且該反應(yīng)在高溫條件下反應(yīng)，則為鋁熱反應(yīng)，所以I是Al，G是Al₂O₃，電解氧化鋁生成鋁和氧氣，所以H是O₂，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以J是NaAlO₂，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析解答．

解答：解：F是紅褐色難溶于水的沉淀，則F是Fe（OH）₃，E在空氣中被氧化生成氫氧化鐵，則E是Fe（OH）₂，C和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，根據(jù)元素守恒知，C中含有亞鐵離子，D和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵，則D中含有鐵離子，B和鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子、鐵離子，則B為Fe₃O₄，A和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，則A是Fe，I+B→A+G屬于置換反應(yīng)，且該反應(yīng)在高溫條件下反應(yīng)，則為鋁熱反應(yīng)，所以I是Al，G是Al₂O₃，電解氧化鋁生成鋁和氧氣，所以H是O₂，氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以J是NaAlO₂，
（1）D為氯化鐵溶液，鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀，和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，所以可以用氫氧化鈉或硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)鐵離子，其操作方法是：取一定量的D溶液于試管中，滴加適量的KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，則說(shuō)明含F(xiàn)e³⁺，故答案為：取一定量的D溶液于試管中，滴加適量的KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，則說(shuō)明含F(xiàn)e³⁺；
（2）②鐵和水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g）

△   .

Fe₃O₄+4H₂，
⑦氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子反應(yīng)方程式為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂ ^-+H₂O，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）

△   .

Fe₃O₄+4H₂；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂ ^-+H₂O；
（3）E是白色的氫氧化亞鐵，F(xiàn)是紅褐色的氫氧化鐵，白色的氫氧化亞鐵不溶于水，也不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化而迅速變?yōu)榛揖G色，最后變化紅褐色，
故答案為：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色；
（4）氫氧化亞鐵被氧氣氧化生成氫氧化鐵，該反應(yīng)中鐵元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)，氧元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，得失電子數(shù)為4，所以其轉(zhuǎn)移電子的方向和數(shù)目為：，
根據(jù)氧氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，需要氧氣的體積=

2mol

4mol

×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：；11.2．

點(diǎn)評(píng)：本題以鐵、鋁為載體考查了物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，以紅褐色沉淀、G是耐火材料為突破口采用正逆相結(jié)合的方法進(jìn)行推斷，注意反應(yīng)條件，難度中等．