Question

20．A、B、C、D、E是中學常見的5種化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的單質是生活中常見的金屬，相關物質間的關系如圖所示．

（1）X的單質與A反應的化學方程式是Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（2）若試劑1是NaOH溶液．X的單質與試劑1反應的離子方程式是2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）若試劑1和試劑2均是稀硫酸．
①檢驗物質D的溶液中金屬離子的方法是取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺．
②1molC物質與NaOH溶液反應，產生0.5mol沉淀，需消耗NaOH的物質的量為1.5mol或4.5mol．
③某高效凈水劑是由Y（OH）SO₄聚合得到的．工業(yè)上以E、稀硫酸和亞硝酸鈉為原料來制備Y（OH）SO₄，反應中有NO生成，該反應的化學方程式是2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．

Answer 1

分析 元素X、Y的單質是生活中常見的金屬，Y的用量最大，則X為Al，Y為Fe，A、B是氧化物，則Al與氧化鐵反應生成Fe和氧化鋁；Al、氧化鋁都既能與酸反應又能與堿反應，而Fe、氧化鐵都能與酸反應，則試劑1為NaOH溶液時，C為偏鋁酸鈉；試劑2為硫酸時，D為硫酸鐵、E為硫酸亞鐵；試劑1為硫酸時，C為硫酸鋁，該溶液水解顯酸性，最后結合化學用語來解答即可．

解答 解：元素X、Y的單質是生活中常見的金屬，Y的用量最大，則X為Al，Y為Fe，A、B是氧化物，則Al與氧化鐵反應生成Fe和氧化鋁；Al、氧化鋁都既能與酸反應又能與堿反應，而Fe、氧化鐵都能與酸反應，則試劑1為NaOH溶液時，C為偏鋁酸鈉；試劑2為硫酸時，D為硫酸鐵、E為硫酸亞鐵；試劑1為硫酸時，C為硫酸鋁，該溶液水解顯酸性，
（1）X的單質與A反應為鋁熱反應，即Al與氧化鐵反應生成氧化鋁和Fe，該反應為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）若試劑1是NaOH溶液，①Al與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應為2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）若試劑1和試劑2均是稀硫酸，
①D為硫酸鐵，檢驗鐵離子的方法為取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺，
故答案為：取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺；
②C為硫酸鋁，1molC物質與NaOH溶液反應，產生0.5mol沉淀，根據(jù)鋁離子與氫氧化鋁的物質的量的關系，鋁元素沒有完全轉化成氫氧化鋁，當1molAl³⁺生成0.5molAl（OH）₃，還有0.5molAl³⁺未反應，則需消耗NaOH的物質的量為1.5mol，當1molAl³⁺生成0.5molAl（OH）₃，還有0.5mol Al³⁺生成 AlO₂^-，則需消耗NaOH的物質的量為4.5mol，
故答案為：1.5mol或4.5mol；
③E為硫酸亞鐵，與稀硫酸和亞硝酸鈉為原料生成Fe（OH）SO₄，反應中有NO生成，該反應為2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑，
故答案為：2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．

點評 本題考查無機物的推斷，明確鋁熱反應及Al、氧化鋁、Fe、氧化鐵的性質即可解答，并注意試劑1可以為酸或強堿來分析解答，題目難度不大．