Question

图中字母所代表的物质均为中学化学常见物质．其中A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料；常温下C、D、H为气体单质．单质E、M、N为金属，N是地壳中含量最大的金属元素．Y是红褐色沉淀．这些物质在一定条件下存在如下转化关系，其中有些反应物或生成物已经略去．试回答下列问题：

（1）工业上，在电解A溶液的设备中将阴极区和阳极区用______隔开．
（2）Z→L反应的名称是______，K的电子式为______．
（3）写出B→F的离子方程式______．
（4）写出K与CO₂反应的化学方程式______．
（5）Y与NaClO和B混合溶液作用，是制备绿色水处理剂（Na₂MO₄）的一种方法，请写出有关反应的离子方程式______．

Answer 1

解：常温下C、D、H为气体单质．单质E、M、N为金属，N是地壳中含量最大的金属元素，可知N为铝．Y是红褐色沉淀，Y为氢氧化铁，则Z为Fe₂O₃，L为Al₂O₃，I为Al（OH）₃，C、D在光照条件下反应生成G，则应为Cl₂和H₂的反应，G为HCl，其中A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，A为氯化钠，电解饱和食盐水生成H₂，Cl₂，和NaOH，则B为NaOH，C为H₂，D为Cl₂，E为电解NaCl的产物，应为Na，H为氧气，K为Na₂O₂；根据X与氧气反应生成氢氧化铁，则X为Fe（OH）₂，J为FeCl₂，B为Fe；
（1）电解饱和食盐水时，用阳离子交换膜只允许Na⁺和H⁺离子通过，之后形成NaOH，与氯化钠分开．故答案为：阳离子交换膜；
（2）Z→L反应为2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，为重要的铝热反应，过氧化钠为离子化合物，化合物中含有过氧键，电子式为：，故答案为：铝热反应；；
（3）铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，分别生成盐和水，与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（5）NaClO在碱性条件下具有强氧化，可进一步氧化2Fe（OH）₃，反应的离子方程式为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
分析：常温下C、D、H为气体单质．单质E、M、N为金属，N是地壳中含量最大的金属元素，可知N为铝．Y是红褐色沉淀，Y为氢氧化铁，则Z为Fe₂O₃，L为Al₂O₃，I为Al（OH）₃，C、D在光照条件下反应生成G，则应为Cl₂和H₂的反应，G为HCl，其中A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，A为氯化钠，电解饱和食盐水生成H₂，Cl₂，和NaOH，则B为NaOH，C为H₂，D为Cl₂，E为电解NaCl的产物，应为Na，H为氧气，K为Na₂O₂；根据X与氧气反应生成氢氧化铁，则X为Fe（OH）₂，J为FeCl₂，B为Fe；
（1）工业电解饱和食盐水时应将NaOH和NaCl分开，用交换膜可达到目的；
（2）Z→L反应是典型的铝热反应，根据反应物可推知此反应，根据书写电子式的方法书写过氧化钠的电子式，注意过氧键的问题；
（3）铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，分别生成盐和水，根据质量守恒定律和电荷守恒书写离子方程式；
（4）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，根据质量守恒定律书写化学方程式；
（5）根据物质的性质和氧化还原反应、离子反应的有关知识书写反应的离子方程式．
点评：本题考查电解食盐水的基本原理，并能写出相应的电极反应式和总反应的化学方程式；能列举实例说明氯碱工业产品的主要用途．