Question

11．下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A为红棕色固体，C、D、E是中学常见的三种化合物．分析转化关系回答问题．

（1）请写出反应①的化学方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（2）由D到E的离子方程式Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺．
（3）若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）若试剂b是H₂SO₄，工业上用E、H₂SO₄和NaNO₂为原料制取高效净水剂Y（OH）SO₄，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．
（5）工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6L，则阴极产物的质量为54g．

Answer 1

分析 X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，X与A反应得到B与Y，A为红棕色固体，则A为Fe₂O₃，X与A的反应为铝热反应，则X为Al、Y为Fe、B为Al₂O₃，试剂a为NaOH溶液时，C为NaAlO₂；试剂b为硫酸时，D为硫酸铁、E为硫酸亚铁，据此解答．

解答 解：X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，X与A反应得到B与Y，A为红棕色固体，则A为Fe₂O₃，X与A的反应为铝热反应，则X为Al、Y为Fe、B为Al₂O₃，试剂a为NaOH溶液时，C为NaAlO₂；试剂b为硫酸时，D为硫酸铁、E为硫酸亚铁．
（1）反应①的化学方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案为：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）由D到E的离子方程式：Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺，故答案为：Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺；
（3）若试剂a是NaOH溶液，单质Al与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）若试剂b是H₂SO₄，工业上用FeSO₄、H₂SO₄和NaNO₂为原料制取高效净水剂Fe（OH）SO₄，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是：2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑，
故答案为：2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑；
（5）工业上电解熔融的Al₂O₃制取Al时，若阳极产生的气体为氧气，氧气物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，根据电子转移守恒可知阴极生成Al为$\frac{1.5mol×4}{3}$=2mol，则阴极产物的质量为2mol×27g/mol=54g，
故答案为：54g．

点评 本题考查无机物的推断，涉及Fe、Al元素单质化合物的性质，注意对铝热反应的掌握，在推断中经常涉及，难度中等．