Question

15．现有四种单质组成的合金A，已分析出其中含有硅，为分析出其他成分，用此合金进行一系列实验，其过程及发生反应的现象如下图所示．（部分产物略去）（提示：Si+2NaOH═Na₂SiO₃+2H₂↑）
（1）无色气体B是H₂；
（2）写出A中除硅以外的物质与烧碱溶液反应的两种方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑或Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（3）写出固体F与浓硝酸反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目；
（4）测得浅绿色溶液的pH为5，请写出向浅绿色溶液中加入少量NaClO溶液后的总离子方程式2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 合金与氢氧化钠溶液反应，生成无色可燃气体B，B为H₂，合金可能含有Al、Si；
合金与氢氧化钠溶液反应，得到的无色溶液C，C中加入适量盐酸生成白色沉淀E，沉淀E加入过量盐酸，有白色固体，该白色固体为H₂SiO₃，向加入过量盐酸得到无色溶液中加过量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀为Al（OH）₃，故合金含有Si、Al，白色沉淀E为H₂SiO₃、Al（OH）₃；
固体D加入盐酸生成氢气与浅绿色溶液，浅绿色溶液中加入次氯酸钠，生成红褐色沉淀，为Fe（OH）₃，故D中含有铁，即合金中含有铁；
固体D加入盐酸后过滤得到不溶物F，F加浓硝酸生成无色、无刺激性的气体G，以及红棕色气体NO₂，F为C，符合转化关系与题意，G为CO₂，故合金中含有碳单质，据此答题；

解答 解：合金与氢氧化钠溶液反应，生成无色可燃气体B，B为H₂，合金可能含有Al、Si；
合金与氢氧化钠溶液反应，得到的无色溶液C，C中加入盐酸生成白色沉淀E，沉淀E加入过量盐酸，有白色固体，该白色固体为H₂SiO₃，向加入过量盐酸得到无色溶液中加过量氨水，生成白色沉淀，该白色沉淀为Al（OH）₃，故合金含有Si、Al，白色沉淀E为H₂SiO₃、Al（OH）₃；
固体D加入盐酸生成氢气与浅绿色溶液，浅绿色溶液中加入漂白粉，生成红褐色沉淀，为Fe（OH）₃，故D中含有铁，即合金中含有铁，浅绿色溶液为FeSO₄溶液；
固体D加入盐酸后过滤得到不溶物F，F燃烧生成无色、无刺激性的气体G，与浓硝酸反应生成红棕色气体NO₂，F为碳符合转化关系与题意，G为CO₂，故合金中含有碳单质，
（1）根据上面分析可知，无色气体B是H₂，
故答案为：H₂；
（2）根据上面分析可知，A中除硅以外还有铝能与烧碱溶液反应的两种方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑或Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑或Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（3）固体C与浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮，反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（4）浅绿色溶液为FeSO₄溶液，测得浅绿色溶液的pH为5，向浅绿色溶液中加入少量NaClO溶液后的总离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．

点评 本题以“无机框图题”的形式考查元素单质及其化合物的性质，涉及常用化学用语、离子方程式书写等，难度中等，在熟练掌握元素化合物知识的基础上着重考查学生的发散思维、分析判断、逻辑思维以及对无机物知识的综合应用等能力，电解池原理的分析应用．