Question

【题目】甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图．已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．

（1）钢铁因甲而生锈时的正极反应式为 ．
（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物．则
①R的原子结构示意图 ．
②乙的一种重要用途是 ．
（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R．
①工业上由乙制取R的单质伴随的能量主要转化形式是：能转化为能．
②R的单质与MnO2反应的化学方程式为 ．
③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2，可以在碱性条件下加入R的单质除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）．除去NO2（有丙的阴离子生成）的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣
（2）；制造光导纤维或生产玻璃等
（3）电；化学；4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn；2Al+OH﹣+NO2﹣+2H2O=2AlO2﹣+NH3 ． H2O
【解析】解：甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，则甲为O2 ， 化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．
（1.）钢铁因甲而生锈时，正极上发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣ ， 所以答案是：2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣；
（2.）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO2 ， 结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H2SiO3 ， 则：①R为Si元素，原子结构示意图为 ，②乙为二氧化硅，可以制造光导纤维或生产玻璃等，所以答案是： ；制造光导纤维或生产玻璃等；
（3.）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al2O3 ， 丁为Al（OH）3 ， 则：①工业上电解熔融的氧化铝冶炼Al，则制取Al的单质伴随的能量主要转化形式是：电能转化为化学能，所以答案是：电；化学；②Al的单质与MnO2反应的化学方程式为：4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn，所以答案是：4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn；③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2﹣ ， 可以在碱性条件下加入Al的单质除去，加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，生成氨气，有丙的阴离子生成，即还生成偏铝酸根，该反应的离子方程式为：2Al+OH﹣+NO2﹣+2H2O=2AlO2﹣+NH3 ． H2O，所以答案是：2Al+OH﹣+NO2﹣+2H2O=2AlO2﹣+NH3 ． H2O．