Question

3．已知在一定条件下可实现如图所示物质之间的变化，其中甲、乙为金属单质，丙、丁、戊为非金属单质，B为氧化物．
请填写下列空白：
（1）物质A的化学式是Fe₃O₄，甲的原子结构示意图分别是；
（2）反应①的离子方程式是3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O═4Al（OH）₃↓．
（3）反应②的化学方程式是（可以分步书写）FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓+2NaCl、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
乙和D在高温条件下反应生成1molA时转移电子的物质的量为8mol．
（4）若要除去H溶液中的G杂质，请简述方案：加入过量铁粉并过滤，该过程的离子反应方程式为：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．

Answer 1

分析 金属甲与A反应生成氧化物B与金属单质乙，而氧化物B既能与盐酸又能与NaOH溶液反应，则A为Al，B为Al₂O₃，C为AlCl₃，E为NaAlO₂，D为H₂O，F为Al（OH）₃．金属乙与非金属单质丁反应得到G，乙与盐酸反应生成H，H与丁反应得到G，G与NaOH溶液反应得到红褐色沉淀I，则乙为Fe，丁为Cl₂，G为FeCl₃，H为FeCl₂，I为Fe（OH）₃，乙（Fe）与D（H₂O）反应生成的A为Fe₃O₄，戊为H₂，乙与丙反应得到A，则丙为O₂．

解答 解：金属甲与A反应生成氧化物B与金属单质乙，而氧化物B既能与盐酸又能与NaOH溶液反应，则A为Al，B为Al₂O₃，C为AlCl₃，E为NaAlO₂，D为H₂O，F为Al（OH）₃．金属乙与非金属单质丁反应得到G，乙与盐酸反应生成H，H与丁反应得到G，G与NaOH溶液反应得到红褐色沉淀I，则乙为Fe，丁为Cl₂，G为FeCl₃，H为FeCl₂，I为Fe（OH）₃，乙（Fe）与D（H₂O）反应生成的A为Fe₃O₄，戊为H₂，乙与丙反应得到A，则丙为O₂．
（1）物质A的化学式是Fe₃O₄，甲为Al，原子结构示意图是，
故答案为：Fe₃O₄；；
（2）反应①的离子方程式是：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O═4Al（OH）₃↓，
故答案为：3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O═4Al（OH）₃↓；
（3）反应②的化学方程式是（可以分步书写）：FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓+2NaCl、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
乙和D在高温条件下反应方程式为：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，生成1molFe₃O₄时转移电子的物质的量为8mol，
故答案为：FeCl₂+2NaOH═Fe（OH）₂↓+2NaCl、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；8；
（4）要除去FeCl₂溶液中的FeCl₃杂质，可以向FeCl₂溶液中加入过量铁粉并过滤，该过程的离子反应方程式为：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
故答案为：加入过量铁粉并过滤；Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．

点评 本题考查无机物的推断，物质的颜色、转化中特殊反应等是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质，难度中等．