Question

4．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间的相互关系如图所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G为地壳中含量最多的金属元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素．

请填写下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族．
（2）反应②阳极的电极反应式为2O^2--4e^-═O₂↑，反应③的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，反应⑤的化学方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（3）实验室配制C溶液时通常要加入少量的铁屑和稀盐酸；将少量D的浓溶液滴入沸水中得到的液体呈红褐色，再逐滴滴加盐酸时，产生的现象是先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液；
（4）反应①中每生成3mol A，转移电子的物质的量为8mol．

Answer 1

分析 G为主族元素的固态氧化物，电解G得到I和H，G能和氢氧化钠溶液反应生成J，则G是Al₂O₃，I能和氢氧化钠溶液反应生成J，则I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高温下反应生成A，铝在高温下能发生铝热反应，则B是金属氧化物，A是金属单质，B和盐酸反应生成C和D，C和氢氧化钠反应生成E，D和氨水反应生成F，E在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素，则A是Fe，B为Fe₃O₄，C为FeCl₂，D为FeCl₃，E为Fe（OH）₂，F为Fe（OH）₃，结合对应单质、化合物的性质解答该题．

解答 解：G为主族元素的固态氧化物，电解G得到I和H，G能和氢氧化钠溶液反应生成J，则G是Al₂O₃，I能和氢氧化钠溶液反应生成J，则I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高温下反应生成A，铝在高温下能发生铝热反应，则B是金属氧化物，A是金属单质，B和盐酸反应生成C和D，C和氢氧化钠反应生成E，D和氨水反应生成F，E在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素，则A是Fe，B为Fe₃O₄，C为FeCl₂，D为FeCl₃，E为Fe（OH）₂，F为Fe（OH）₃，
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素为Fe，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案为：第四周期第Ⅷ族；
（2）电解熔融的氧化铝，阳极发生氧化反应生成氧气，电极方程式为2O^2--4e^-═O₂↑，反应③为铝和氢氧化钠溶液的反应，生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，反应⑤为氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁的反应，方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案为：2O^2--4e^-═O₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（3）氯化亚铁不稳定，易发生水解和氧化反应，为防止变质，在配制溶液时加入铁屑和稀盐酸，将少量氯化铁的浓溶液滴入沸水中发生水解生成氢氧化铁胶体，得到的液体呈红褐色，再逐滴滴加盐酸时，胶体聚沉，然后溶解生成氯化铁，产生的现象是先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液，
故答案为：铁屑和稀盐酸；红褐；先产生红褐色沉淀，后溶解得到黄色溶液；
（4）反应①中每生成3mol Fe，需要1molFe₃O₄，转移电子的物质的量为8mol，故答案为：8 mol．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意推断的关键点：①G为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I和H，能与NaOH溶液反应，说明为Al₂O₃，②铝和B高温下发生反应，说明为铝热反应，再结合物质的其它性质分析解答，题目难度较大．