Question

A、B、C、D、E是中學常見的5種化合物，A、B是金屬氧化物且A是紅棕色固體，元素X、Y、Z是中學化學中常見的單質，相關物質間的關系如下圖所示。

（1）工業上得到單質X的冶煉方法1是     。
（2）單質X與試劑1、單質Y與試劑2都能產生Z單質，試劑3是生活中常見的液體，請寫出Y與試劑3 反應的化學方程式是     。
（3）若試劑1是NaOH溶液，單質X與試劑1反應的離子方程式     。
（4）若試劑2是鹽酸。
①如何檢驗D物質中的金屬陽離子     。
②將D的飽和溶液滴加到沸水中得到有丁達爾效應的分散系，用離子方程式和平衡移動理論說明產生這種分散系的原因     。

Answer 1

（9分）
（1）電解（1分）
（2）3Fe+4H₂O（g）=Fe₃O₄+4H₂（2分）
（3）2Al+2OH^-+2H₂O==2AlO₂ ^-+3H₂↑（2分）
（4）①取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質中的金屬陽離子是Fe³⁺。（2分）
②D溶液存在Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺水解平衡，且正反應是吸熱反應，當其滴加到沸水中時使平衡向正向移動，產生大量的Fe(OH)₃凝結成膠體顆粒，而有丁達爾效應。（2分）

試題分析：A是金屬氧化物且A是紅棕色固體，則A是氧化鐵，A和X發生置換反應生成B，B是金屬氧化物，則該反應是鋁和氧化鐵發生鋁熱反應，則X是鋁，Y是鐵，B是氧化鋁，鋁和氧化鋁都與試劑1反應生成C，用電解氧化鋁的方法冶煉鋁；Al、氧化鋁都既能與酸反應又能與堿反應，而Fe、氧化鐵都能與酸反應，則試劑1為NaOH溶液時，C為偏鋁酸鈉；試劑2為鹽酸時，D為氯化鐵、E為氯化亞鐵；
（1）工業采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，故答案為：電解；
（2）單質X與試劑1、單質Y與試劑2都能產生Z單質，則Z是氫氣，試劑3是生活中常見的液體，則為水，高溫下，鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應方程式為：3Fe+4H₂O（g）.Fe₃O₄+4H₂，
答案為：3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂；
（3）若試劑1是NaOH溶液，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應方程式為：2Al+2OH^－+2H₂O═2AlO₂^－+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^－+2H₂O═2AlO₂^－+3H₂↑；
（4）若試劑2是鹽酸，
①氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成血紅色溶液，檢驗方法為：取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質中的金屬陽離子是Fe^3＋，
答案為：取少量D溶液于試管中，再向試管中滴加少量的硫氰化鉀溶液，若溶液顯紅色，則D物質中的金屬陽離子是Fe^3＋；
②氯化鐵是強酸弱堿鹽，易水解生成氫氧化鐵，且鹽類的水解反應是吸熱反應，升高溫度促進鹽類水解，從而產生大量的Fe（OH）₃凝結成膠體顆粒，而有丁達爾效應，
答案為：D溶液存在Fe^3＋+3H₂OFe（OH）₃+3H^＋水解平衡，且正反應是吸熱反應，當其滴加到沸水中時使平衡向正向移動，產生大量的Fe（OH）₃凝結成膠體顆粒，而有丁達爾效應．
考點 ：無機物的推斷．