Question

A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是金属氧化物且A是红棕色固体，元素X、Y、Z是中学化学中常见的单质，相关物质间的关系如图所示．

（1）工业上得到单质X的冶炼方法1是

电解

．
（2）单质X与试剂1、单质Y与试剂2都能产生Z单质，试剂3是生活中常见的液体，请写出Y与试剂3反应的化学方程式是

3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂

．
（3）若试剂1是NaOH溶液，单质X与试剂1反应的离子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑

．
（4）若试剂2是盐酸．
①如何检验D物质中的金属阳离子

取少量D溶液于试管中，再向试管中滴加少量的硫氰化钾溶液，若溶液显红色，则D物质中的金属阳离子是Fe³⁺

．
②将D的饱和溶液滴加到沸水中得到有丁达尔效应的分散系，用离子方程式和平衡移动理论说明产生这种分散系的原因

D溶液存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺水解平衡，且正反应是吸热反应，当其滴加到沸水中时使平衡向正向移动，产生大量的Fe（OH）₃凝结成胶体颗粒，而有丁达尔效应

．

Answer 1

分析：A是金属氧化物且A是红棕色固体，则A是氧化铁，A和X发生置换反应生成B，B是金属氧化物，则该反应是铝和氧化铁发生铝热反应，则X是铝，Y是铁，B是氧化铝，铝和氧化铝都与试剂1反应生成C，用电解氧化铝的方法冶炼铝；
Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应，而Fe、氧化铁都能与酸反应，则试剂1为NaOH溶液时，C为偏铝酸钠；试剂2为盐酸时，D为氯化铁、E为氯化亚铁，最后结合化学用语来解答即可．

解答：解：A是金属氧化物且A是红棕色固体，则A是氧化铁，A和X发生置换反应生成B，B是金属氧化物，则该反应是铝和氧化铁发生铝热反应，则X是铝，Y是铁，B是氧化铝，铝和氧化铝都与试剂1反应生成C，用电解氧化铝的方法冶炼铝；
Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应，而Fe、氧化铁都能与酸反应，则试剂1为NaOH溶液时，C为偏铝酸钠；试剂2为盐酸时，D为氯化铁、E为氯化亚铁；
（1）工业采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，故答案为：电解；
（2）单质X与试剂1、单质Y与试剂2都能产生Z单质，则Z是氢气，试剂3是生活中常见的液体，则为水，高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；
（3）若试剂1是NaOH溶液，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）若试剂2是盐酸，
①氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，检验方法为：取少量D溶液于试管中，再向试管中滴加少量的硫氰化钾溶液，若溶液显红色，则D物质中的金属阳离子是Fe³⁺，
故答案为：取少量D溶液于试管中，再向试管中滴加少量的硫氰化钾溶液，若溶液显红色，则D物质中的金属阳离子是Fe³⁺；
②氯化铁是强酸弱碱盐，易水解生成氢氧化铁，且盐类的水解反应是吸热反应，升高温度促进盐类水解，从而产生大量的Fe（OH）₃凝结成胶体颗粒，而有丁达尔效应，
故答案为：D溶液存在Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺水解平衡，且正反应是吸热反应，当其滴加到沸水中时使平衡向正向移动，产生大量的Fe（OH）₃凝结成胶体颗粒，而有丁达尔效应．

点评：本题考查无机物的推断，明确铝热反应及Al、氧化铝、Fe、氧化铁的性质即可解答，并注意试剂1可以为酸或强碱来分析解答，题目难度不大．