Question

17．现有A、B、C、D、E五种中学教材中常见的金属单质，其单质和最高价氧化物对应的水化物的有关信息如表所示：

单质	A	B	C	D	E
最高价氧化物 对应水化物的稳定性	难分解	能分解	能分解	能分解	能分解
单质性质	与水剧烈反应	缓慢溶于热水	溶于强碱性溶液	难溶于冷的浓硝酸	溶于浓、稀硝酸

已知A、B、C的组成元素位于同一短周期，D和E的组成元素位于同一周期，D的低价氢氧化物在空气中会发生颜色变化，E在空气中生锈呈绿色．
根据要求，回答下列问题：
（1）C元素最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应，又能与碱反应，原因分别是：Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；Al（OH）₃?H⁺+AlO₂^-+H₂O（用电离方程式表示）
（2）以B、C为电极，A的氢氧化物的水溶液为电解质溶液，构成原电池．写出C极的电极反应式：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）用离子方程式表示D的单质能与D的化合物在水溶液中发生化合反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（4）E的单质在加热条件下能与浓硫酸反应，其反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 A的氢氧化物难分解，单质可与水剧烈反应，应为Na，B能与热水缓慢反应，为Mg，C单质可与强碱溶液反应，为Al，D单质难溶于冷的浓硝酸，为Fe，E单质溶于浓、稀硝酸，常见为Cu，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：由题给信息可知A为Na、B为Mg、C为Al、D为Fe、E为Cu，
（1）C元素最高价氧化物对应的水化物为Al（OH）₃，为两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应，原因分别是可发生酸式电离和碱式电离：Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；Al（OH）₃?H⁺+AlO₂^-+H₂O，
故答案为：Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；Al（OH）₃?H⁺+AlO₂^-+H₂O；
（2）Al可与氢氧化钠溶液反应，而镁不反应，镁、铝形成原电池，电解质溶液呈碱性时，负极发生Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）铁可与铁离子发生氧化还原反应，离子方程式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）铜在加热条件下可与浓硫酸发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄ （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄ （浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O．

点评 本题主要考查无机物的推断，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，中等难度，物质的推断是解题的关键，答题时注意常见元素化合物知识的掌握．