Question

1．有关物质的转化关系如图所示（部分物质与条件已略去）．X、Y、Z是三种常见金属单质，Z为紫红色，A是一种常见的酸，B的焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），D为红褐色固体，F可用作净水剂．

请回答下列问题：
（1）F、Z的化学式分别为KAl（SO₄）₂.12H₂O、Cu．
（2）检验F中阴离子的操作方法是取少量F于试管中配成溶液，再向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-．
（3）写出溶液Ⅰ转化为溶液Ⅱ的离子方程式Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）写出反应①的化学方程式4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，该反应中每消耗2.24L（标准状况）O₂，转移的电子的物质的量为0.4mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z是三种常见金属单质，Z为紫红色，则Z为Cu；B的焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），B中含有K元素，C在空气中放置生成D为红褐色固体，则C为Fe（OH）₂、D为Fe（OH）₃，D加热生成E为Fe₂O₃，金属X与氧化铁反应得到Fe，为铝热反应，则X为Al，Y为Fe，溶液1中含有铝盐、亚铁盐，与B反应生成氢氧化铁与溶液Ⅱ，则B为KOH，溶液Ⅱ中含有KAlO₂，溶液Ⅱ中加入常见的酸A得到溶液Ⅲ，再经过浓缩、降温得到F，F可用作净水剂，可知A为硫酸、F为KAl（SO₄）₂.12H₂O．

解答 解：X、Y、Z是三种常见金属单质，Z为紫红色，则Z为Cu；B的焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），B中含有K元素，C在空气中放置生成D为红褐色固体，则C为Fe（OH）₂、D为Fe（OH）₃，D加热生成E为Fe₂O₃，金属X与氧化铁反应得到Fe，为铝热反应，则X为Al，Y为Fe，溶液1中含有铝盐、亚铁盐，与B反应生成氢氧化铁与溶液Ⅱ，则B为KOH，溶液Ⅱ中含有KAlO₂，溶液Ⅱ中加入常见的酸A得到溶液Ⅲ，再经过浓缩、降温得到F，F可用作净水剂，可知A为硫酸、F为KAl（SO₄）₂.12H₂O．
（1）F、Z的化学式分别为KAl（SO₄）₂.12H₂O、Cu，故答案为：KAl（SO₄）₂.12H₂O；Cu；
（2）F中阴离子为硫酸根离子，检验硫酸根离子方法是：取少量F于试管中配成溶液，再向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-，
故答案为：取少量F于试管中配成溶液，再向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-；
（3）溶液Ⅰ转化为溶液Ⅱ的离子方程式：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）反应①的化学方程式：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，该反应中每消耗2.24L（标准状况）O₂，其物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，转移的电子的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，
故答案为：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃；0.4．

点评 本题考查无机物推断，涉及Al、Fe等元素单质化合物性质，物质的颜色、反应现象及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，涉及电子式，是对学生综合能力的考查，难度中等．