Question

3．两种常见的非金属元素A与B，与常见的三种金属元素C、D、E，A的一种单质是自然界硬度最大的物质，B与C的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X，D的单质既能与盐酸、也能与NaOH溶液反应生成H₂．E的单质与水蒸气反应，生成一种黑色固体Y．请回答下列问题：
（1）X与A的稳定氧化物反应的化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑．
（2）将D的单质用砂纸打磨，然后灼烧，液态的D并不滴落的原因Al熔点低，氧化铝熔点高，所以熔化的铝被氧化铝兜着，并不滴落．
（3）ag C的单质投入足量CuSO₄溶液中，下列实验现象正确的有BC．
A．钠沉在溶液底部                         B．熔化成银色光亮的小球
C．小球四处游动发出”嘶嘶”的声音         D．生成红色固体物质
可能的离子方程式为2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+2Na⁺+H₂↑．将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，可得到$\frac{40a}{23}$g固体．
（4）为探究黑色固体Y的成分，两探究小组分别用黑色固体Y进行以下实验．

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色固体粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，无气泡
2	取步骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液	紫色褪去	紫色褪去
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是FeO．
②甲组步骤1中反应的离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O．
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺⁺遇SCN^-显红色；溶液褪色可能的原因是SCN^-被过量Cl₂氧化；验证方法为向溶液中再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则说明之前SCN^-被过量Cl₂氧化．

Answer 1

分析 A的一种单质是自然界硬度最大的物质，应为金刚石，则A为C元素，B与C的单质在加热条件下反应生成淡黄色化合物X，X为Na₂O₂，D的单质既能与盐酸、也能与NaOH溶液反应生成H₂，D为Al，E的单质与水蒸气反应，生成一种黑色固体Y，可知E为Fe，Y为Fe₃O₄，则可知C为Na，则B为O元素，结合对应单质、化合物的性质以及题目要求解答该题．

解答 解：（1）X为Na₂O₂，A为C元素，对应的稳定的氧化物为二氧化碳，反应的化学方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑；
（2）铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝的熔点高，加热时，可观察到液态的D并不滴落，原因是Al熔点低，氧化铝熔点高，所以熔化的铝被氧化铝兜着，并不滴落，
故答案为：Al熔点低，氧化铝熔点高，所以熔化的铝被氧化铝兜着，并不滴落；
（3）钠的密度比水小，易和水反应，反应放出的热可使钠熔化，将钠加入硫酸铜溶液中，钠先和水反应生成氢气和氢氧化钠，同时生成氢氧化铜沉淀，方程式为2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+2Na⁺+H₂↑，n（Na）=$\frac{a}{23}$mol，则可生成$\frac{a}{46}$molCuO，质量为$\frac{a}{46}$mol×80g/mol=$\frac{40a}{23}$g，
故答案为：BC；2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+2Na⁺+H₂↑；$\frac{40a}{23}$g；
（4）①乙组黑色固体溶解，无气泡，说明没有铁剩余，取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液无现象说明不含铁离子，则应为FeO，故答案为：FeO；
②甲组现象可说明黑色固体为Fe₃O₄，与盐酸反应的离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，故答案为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
③向步骤3溶液中滴加新制氯水，因含有亚铁离子，被氧化生成铁离子，与KSCN反应，溶液变为红色，继续滴加氯水，则SCN^-被过量Cl₂氧化，红色褪色验证方法是向溶液中再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则说明之前SCN^-被过量Cl₂氧化，
故答案为：Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，Fe³⁺⁺遇SCN^-显红色；SCN^-被过量Cl₂氧化；向溶液中再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则说明之前SCN^-被过量Cl₂氧化．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点和常见题型，涉及铝、铁、钠等金属的性质，注意从物质的特性以及反应的特征现象为突破口进行推断，难度不大，注意相关基础知识的积累