Question

下列轉化關系中，X、Y是生活中用途廣泛的兩種金屬單質，A、B是氧化物，A呈紅棕色，C、D、E是中學常見的三種化合物。分析轉化關系回答問題：

（1）請寫出反應①的化學方程式___________________________________________。
（2）檢驗D溶液中Y離子的方法是_____________________________________。
（3）若試劑a是NaOH溶液，寫出單質X與NaOH溶液反應的離子方程式______________________________。
（4）若試劑b是H₂SO₄，工業上用E、H₂SO₄和NaNO₂為原料制取高效凈水劑Y（OH）SO₄，已知還原產物為NO，則該反應的化學方程式是_____________________________________________________________________。
（5）工業上電解熔融的B制取X時，若陽極產生的氣體在標準狀況下的體積為33.6 m³，則陰極產物的質量為________kg。

Answer 1

（1）Fe₂O₃＋2Al2Fe＋Al₂O₃
（2）取少量D溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，則證明有Fe^3＋
（3）2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^-＋3H₂↑
（4）2FeSO₄＋H₂SO₄＋2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄＋Na₂SO₄＋2NO↑
（5）54

根據題意A為Fe₂O₃，X為鋁，通過鋁熱反應生成氧化鋁（B）和鐵（單質Y）；D與Fe反應生成E，則試劑b為鹽酸，D、E分別是鐵鹽和亞鐵鹽。（4）E為FeSO₄（鐵的化合價為＋2價）→Fe（OH）SO₄（鐵的化合價為＋3價），而NaNO₂（氮的化合價為＋3價）→NO（氮的化合價為＋2價）。根據電子得失守恒、質量守恒定律即可配平反應化學方程式。（5）陽極反應：2O^2－－4e^－=O₂↑，33.6 m³的氧氣物質的量為1 500 mol，轉移電子數為6 000 mol，陰極反應：Al^3＋＋3e^－=Al，故可以得到2 000 mol的Al，質量為：2 000 mol×27 g·mol^－1＝54 000 g＝54 kg。