题目内容
【题目】元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的黑色固体Y，将Y溶于过量盐酸中，溶液中存在的阳离子有______________
(2)将题(1)中反应后生成的溶液分为a，b，c三份，a中加入适量的KNO3溶液，发生的离子反应为_________________，b中加入过量Na2O2，观察到的现象是_____________________，c中通入足量SO2，发生的离子反应为_____________
(3)取少量固体Y与金属铝在高温下反应方程式为_____________，若要提纯产物中的金属单质，应先加入足量的_________溶液再过滤，此时发生的反应方程式为________________
【答案】H+、Fe2+、Fe3+ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 生成红褐色沉淀，并且有气体生成 2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3 NaOH Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
【解析】
(1)铁碳化合物X(Fe3C)在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，根据四氧化三铁与过量的盐酸反应的方程式分析判断；
(2) a中加入适量的KNO3溶液，形成硝酸溶液，具有强氧化性；b中加入过量Na2O2，过氧化钠具有强氧化性，且能够与水反应能够放出氧气；c中通入足量SO2，二氧化硫具有还原性，铁离子具有氧化性，据此分析解答；
(3)Fe3O4与金属铝在高温下发生铝热反应，氧化铝属于两性氧化物，据此分析解答。
(1)铁碳化合物X(Fe3C)在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，将四氧化三铁溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl，所以溶液中大量存在的阳离子是：Fe2+、Fe3+、H+，故答案为：Fe2+、Fe3+、H+；
(2)将题(1)中反应后生成的溶液分为a，b，c三份，a中加入适量的KNO3溶液，能够将亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；b中加入过量Na2O2，过氧化钠具有强氧化性，能够氧化亚铁离子，同时过氧化钠与水反应能够放出氧气，因此观察到的现象有生成红褐色沉淀，并且有气体生成；c中通入足量SO2，铁离子能够将二氧化硫氧化，反应的离子方程式为2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故答案为：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；生成红褐色沉淀，并且有气体生成；2Fe3+ +SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
(3)取少量固体Y(Fe3O4)与金属铝在高温下发生铝热反应，反应方程式为3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3，若要提纯产物中的金属单质，需要除去混合物中的氧化铝，应先加入足量的NaOH溶液再过滤，反应的方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，故答案为：3Fe3O4+8Al = 9Fe+4Al2O3；NaOH；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。
【题目】将5.4 g Al投入到200 mL 2.0 mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为( )
A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液
【题目】如表所示W、X、Y、Z为四种短周期元素，下列说法正确的是
X | Y | ||
W | Z |
A. 四种元素没有金属元素
B. 由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C. 若W和Z的最高价氧化物的水化物相互反应，则X的氢化物沸点可能低于Y的氢化物沸点
D. 若这四种元素的原子最外层电子数之和为22，则物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性