Question

15．A、B、C、D、E是中學常見的幾種化合物，相關物質間的關系如下圖所示：

已知：X、Y是生活中常見的金屬單質，A、B都是氧化物且A是紅棕色粉末．
回答下列問題：
（1）單質X與A反應的化學方程式是2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）若試劑1和試劑2均是強電解質．
①若試劑1和試劑2的酸堿性相同，則C溶液顯酸性（填“酸性”、“堿性”或“中性”）；
②若試劑1和試劑2的酸堿性不同，試劑1和B的離子方程式是Al₂O₃+2OH^-=AlO₂^-+H₂O．
（3）若試劑2是稀硝酸．
①Y單質與稀硝酸反應生成E時，Y單質必須過量，寫出該反應的離子方程式3 Fe+8H⁺+2NO₃^-═3 Fe²⁺+3NO↑+4H₂O．如果稀硝酸過量，可以選擇試劑KSCN溶液進行驗證．
②D的陽離子能夠與強堿、氯氣反應，生成一種高效的凈水劑YO₄^2-，寫出有關反應的離子方程式Fe²⁺+2OH^-+Cl₂=FeO₄^2-+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 X、Y是生活中常見的金屬，分別為Al、Fe中的一種，A、B都是氧化物且A是紅棕色粉末，X與氧化物A反應得到Y與氧化物B，則X為Al，Y為Fe，B為Al₂O₃，A為Fe的氧化物，若試劑1和試劑2均是強電解質，A與試劑2反應得到D，D與Fe反應得到E，而Fe與試劑2反應也得到E，則A為Fe₂O₃，試劑2為非氧化性酸，D為鐵鹽，E為亞鐵鹽，當試劑1和試劑2的酸堿性相同，Al與氧化鋁與試劑1反應均得到C，則C為鋁鹽．若試劑1和試劑2的酸堿性不同，則試劑1為堿，C為偏鋁酸鹽，據此解答．

解答 解：X、Y是生活中常見的金屬，分別為Al、Fe中的一種，A、B都是氧化物且A是紅棕色粉末，X與氧化物A反應得到Y與氧化物B，則X為Al，Y為Fe，B為Al₂O₃，A為Fe的氧化物，若試劑1和試劑2均是強電解質，A與試劑2反應得到D，D與Fe反應得到E，而Fe與試劑2反應也得到E，則A為Fe₂O₃，試劑2為非氧化性酸，D為鐵鹽，E為亞鐵鹽，當試劑1和試劑2的酸堿性相同，Al與氧化鋁與試劑1反應均得到C，則C為鋁鹽．若試劑1和試劑2的酸堿性不同，則試劑1為堿，C為偏鋁酸鹽．
（1）單質X與A反應的化學方程式是：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）若試劑1和試劑2均是強電解質．
①若試劑1和試劑2的酸堿性相同，則C為鋁鹽，溶液中鋁離子水解，溶液顯酸性，
故答案為：酸性；
②若試劑1和試劑2的酸堿性不同，試劑1為強堿，試劑1和氧化鋁的離子方程式是：Al₂O₃+2OH^-=AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=AlO₂^-+H₂O；
（3）若試劑2是稀硝酸．
①Fe單質與稀硝酸反應生成亞鐵鹽時，Fe單質必須過量，該反應的離子方程式：3 Fe+8H⁺+2NO₃^-═3 Fe²⁺+3NO↑+4H₂O，如果稀硝酸過量，會有鐵離子生成，可以選擇KSCN溶液進行驗證，
故答案為：3 Fe+8H⁺+2NO₃^-═3 Fe²⁺+3NO↑+4H₂O；KSCN溶液；
②D為鐵鹽，鐵離子能夠與強堿、氯氣反應，生成一種高效的凈水劑FeO₄^2-，有關反應的離子方程式：Fe²⁺+2OH^-+Cl₂=FeO₄^2-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Fe²⁺+2OH^-+Cl₂=FeO₄^2-+Cl^-+H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，涉及Fe、Al元素單質化合物的性質，注意對鋁熱反應的掌握，在推斷中經常涉及，熟練掌握元素化合物性質與轉化，難度中等．