Question

如图所示：①～⑩分别代表有关反应中的一种物质，它们均为常见物质．已知①～⑤和⑥～⑩中分别含有同一种元素．试回答下列问题：

（1）写出指定物质的化学式：④

Al（OH）₃

；⑥

Fe₂O₃

（2）写出反应（Ⅲ）的化学方程式

2Al+Fe₂O₃

△   .

2Fe+Al₂O₃

指出该反应的重要用途之一：

焊接钢轨

（3）写出反应（Ⅰ）的离子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O═AlO₂^-+3H₂↑或2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑

（4）反应（Ⅳ）的主要实验现象是

白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

该反应的化学方程式为：

4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃

．

Answer 1

分析：①与强碱、强酸都反应，则①为铝或氧化铝或氢氧化铝或弱酸的铵盐等，②、③反应生成沉淀，则②是偏铝酸盐，③是铝盐，偏铝酸盐和铝盐反应生成白色沉淀氢氧化铝，则④是氢氧化铝，加热氢氧化铝生成氧化铝和水，①～⑤中含有同一种元素，所以⑤是氧化铝，电解氧化铝生成铝和氧气，所以①是铝；
红棕色粉末⑥是氧化铁，铝和⑦反应生成氧化铁和铝，根据铝热反应知，⑦是铁，铁和弱氧化性酸反应生成亚铁盐⑧，亚铁盐和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁⑨，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁⑩．

解答：解：①与强碱、强酸都反应，则①为铝或氧化铝或氢氧化铝或弱酸的铵盐等，②、③反应生成沉淀，则②是偏铝酸盐，③是铝盐，偏铝酸盐和铝盐反应生成白色沉淀氢氧化铝，则④是氢氧化铝，加热氢氧化铝生成氧化铝和水，①～⑤中含有同一种元素，所以⑤是氧化铝，电解氧化铝生成铝和氧气，所以①是铝；
红棕色粉末⑥是氧化铁，铝和⑦反应生成氧化铁和铝，根据铝热反应知，⑦是铁，铁和弱氧化性酸反应生成亚铁盐⑧，亚铁盐和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁⑨，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁⑩．
（1）通过以上分析知，④是Al（OH）₃，⑥是Fe₂O₃；
故答案为：Al（OH）₃，Fe₂O₃；
（2）铝和氧化铁发生铝热反应生成铁和氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃ 

△   .

 2Fe+Al₂O₃，铝热反应可用于焊接钢轨；
故答案为：2Al+Fe₂O₃ 

△   .

 2Fe+Al₂O₃，焊接钢轨（或定向爆破）
（3）铝和强碱溶液反应生成偏铝酸盐和氢气，
离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═AlO₂^-+3H₂↑或2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═AlO₂^-+3H₂↑或2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；
（4）氢氧化亚铁是白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色氢氧化铁沉淀，所以实验现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

点评：本题考查元素化合物的特性和反应，用框图设问可以考查学生正向思维、逆向思维、发散和收敛思维，能根据题眼正确判断化合物是解本题的关键，注意铝和氢氧化钠溶液的反应中水是反应物不是生成物．