Question

16．中学常见单质A、B和甲、乙、丙三种化合物有如图所示的转换关系（部分产物未列出）．单质A常作为食品包装材料，甲是两性氧化物．根据图示转化关系回答：

（1）写出反应①的离子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）写出单质A与Fe₂O₃反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，除铝热剂外，该反应还需加入镁粉和氯酸钾，利用该反应的原理，可用于焊接钢轨等．
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述A与Fe₂O₃反应所得的块状熔融物中含有单质A．取少量块状熔融物于烧杯中，加入氢氧化钠溶液，若有气泡冒出，则证明含有单质铝．

Answer 1

分析 单质A常作为食品包装材料，甲是两性氧化物，A与氧化铁反应得到甲，且A能与NaOH反应，则A为Al，甲为Al₂O₃，单质B为H₂，乙为NaAlO₂，丙为NaAlO₂，据此解答．

解答 解：单质A常作为食品包装材料，甲是典型的两性氧化物，A与氧化铁反应得到甲，且A能与NaOH反应，则A为Al，甲为Al₂O₃，单质B为H₂，乙为NaAlO₂，丙为NaAlO₂，
（1）反应①的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）A为金属Al，单质A与Fe₂O₃反应为铝热反应，铝热反应需要引发剂引发高温反应，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂，但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，反应方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，铝热反应的应用为焊接钢轨等，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；镁粉和氯酸钾；焊接钢轨等；
（3）铝能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，据此可设计一个简单的实验方案，证明铝热反应的产物中含有单质铝，具体操作为取少量块状熔融物于烧杯中，加入氢氧化钠溶液，若有气泡冒出，则证明含有单质铝，
故答案为：取少量块状熔融物于烧杯中，加入氢氧化钠溶液，若有气泡冒出，则证明含有单质铝．

点评 本题考查无机物推断，涉及Al元素化合物性质、铝热反应、金属冶炼、离子方程式书写等，难度不大，需要学生熟练掌握元素化合物性质，比较基础．