Question

1．下列各种物质中，除B、D两种物质外，其余各物质均由短周期元素组成．已知常温常压下A为无色无味液体，B、C、G属于金属单质，化合物F的焰色反应为黄色火焰，常温下0.1mol/L的F溶液pH=13，D为黑色有磁性的氧化物．上述物质之间存在如图1所示的转化关系（略去部分反应条件）．

回答下列问题：
（1）写出F的电子式；
（2）组成G的元素在周期表中的位置是第三周期第IIIA族；
（3）写出反应①的化学方程式：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（4）写出反应⑤的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）由B、G、F溶液组成如图2所示的装置，其中G上的电极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 常温常压下A为无色无味液体，为H₂O；
B、C、G属于金属单质，化合物F的焰色反应为黄色火焰，常温下0.1mol•L^-1的F溶液pH=13，含有Na元素，则C为Na，E为H₂、F为NaOH，D为黑色有磁性的氧化物为Fe₃O₄，所以B为Fe，F和D都能和金属G反应，则G为Al，H为Al₂O₃、I是NaAlO₂，结合题目分析解答．

解答 解：常温常压下A为无色无味液体，为H₂O；B、C、G属于金属单质，化合物F的焰色反应为黄色火焰，常温下0.1mol•L^-1的F溶液pH=13，含有Na元素，则C为Na，E为H₂、F为NaOH，D为黑色有磁性的氧化物为Fe₃O₄，所以B为Fe，F和D都能和金属G反应，则G为Al，H为Al₂O₃、I是NaAlO₂，
（1）通过以上分析知，F为NaOH，其电子式为，故答案为：；
（2）G是Al，位于第三周期第IIIA族，故答案为：第三周期第ⅢA族；
（3）①为铁和水蒸气的反应，生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂；
（4）反应⑤为氧化铝和NaOH溶液的反应，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）Fe、Al、NaOH溶液构成原电池，Al作负极、Fe作正极，负极上Al失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水，电极反应式为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查无机物推断，为高频考点，涉及Al、Na、Fe及其化合物之间的转化，明确金属及其化合物特殊性质是解本题关键，易错点是（5）题电极反应式的书写，很多同学易形成Al失电子生成铝离子，题目难度不大．