Question

物质A～J之间的转化关系如图所示，其中A、F、H为常见的金属单质，D、E为常见的非金属气态单质，其余的为化合物，且单质E和单质F在点燃条件下可生成淡黄色固体，B在常温常压下为液态化合物．试回答下列问题：
（1）J的化学式为

 

，D的结构方式为

 

，
G的电子式为

 

．
（2）写出反应②的化学方程式为：

 

．反应⑤的离子方程式为

 

．
（3）上述反应①～⑥中，属于置换反应的是

 

（填序号）．
（4）在反应②、③、⑤中，若生成相同物质的量的单质D时，消耗A、F、H三者的物质的量之比为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：推断题,几种重要的金属及其化合物

分析：A、F、H为常见的金属单质，D、E为常见的非金属气态单质，其余的为化合物，单质E和单质F在点燃条件下可生成淡黄色固体，则E为氧气，F为钠，B在常温常压下为液态化合物，且B与A（常见金属）在高温下反应生成C，同时A在氧气中燃烧也生成C，所以可以判断A为铁，B为水，C为Fe₃O₄，则D为氢气，钠和水反应生成G为氢氧化钠，H为常见金属单质，在高温下能与Fe₃O₄反应，生成铁单质，可以判断反应④为铝热反应，H为铝，J为氧化铝，反应⑥可以进一步验证该判断是正确的，根据反应⑤可知，铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气和I为偏铝酸钠，据此答题．

解答： 解：A、F、H为常见的金属单质，D、E为常见的非金属气态单质，其余的为化合物，单质E和单质F在点燃条件下可生成淡黄色固体，则E为氧气，F为钠，B在常温常压下为液态化合物，且B与A（常见金属）在高温下反应生成C，同时A在氧气中燃烧也生成C，所以可以判断A为铁，B为水，C为Fe₃O₄，则D为氢气，钠和水反应生成G为氢氧化钠，H为常见金属单质，在高温下能与Fe₃O₄反应，生成铁单质，可以判断反应④为铝热反应，H为铝，J为氧化铝，反应⑥可以进一步验证该判断是正确的，根据反应⑤可知，铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气和I为偏铝酸钠，
（1）根据上面的分析可知，J为Al₂O₃，D氢气，结构式为H-H，G为氢氧化钠，电子式为，
故答案为：Al₂O₃；H-H；；
（2）反应②的化学方程式为3Fe+4H₂O

高温  .

Fe₃O₄+4H₂，反应⑤的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：3Fe+4H₂O

高温  .

Fe₃O₄+4H₂；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）上述反应①～⑥中，反应①是化合反应，反应②铁产生氢气，是置换反应，反应③是钠和水产生氢气的反应，是置换反应，反应④是铝热反应，是置换反应，反应⑤是铝和氢氧化钠溶液反应，生成氢气的反应，是置换反应，反应⑥是电解氧化铝，是分解反应，所以属于置换反应的有②③④⑤，
故答案为：②③④⑤；
（4）在反应②中每摩尔铁能转移2mol电子，反应③中每摩尔钠能转移1mol电子，反应⑤中每摩尔铝能转移3mol电子，若生成相同物质的量的氢气时，需要铁、钠、铝的物质的量之比为

1

2

：1：

1

3

=3：6：2，
故答案为：3：6：2；

点评：本题考查无机推断题，涉及Fe、Al、Na元素及其化合物的推断，根据反应条件、物质特殊颜色、物质的性质等进行推断，侧重考查学生运用知识能力，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．