Question

11．下列轉化關系中，X、Y是生活中用途廣泛的兩種金屬單質(zhì)，A、B是氧化物，A為紅棕色固體，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：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（2）由D到E的離子方程式Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺．
（3）若試劑a是NaOH溶液，寫出單質(zhì)X與NaOH溶液反應的離子方程式2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）若試劑b是H₂SO₄，工業(yè)上用E、H₂SO₄和NaNO₂為原料制取高效凈水劑Y（OH）SO₄，已知還原產(chǎn)物為NO，則該反應的化學方程式是2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．
（5）工業(yè)上電解熔融的B制取X時，若陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為33.6L，則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為54g．

Answer 1

分析 X、Y是生活中用途廣泛的兩種金屬單質(zhì)，A、B是氧化物，X與A反應得到B與Y，A為紅棕色固體，則A為Fe₂O₃，X與A的反應為鋁熱反應，則X為Al、Y為Fe、B為Al₂O₃，試劑a為NaOH溶液時，C為NaAlO₂；試劑b為硫酸時，D為硫酸鐵、E為硫酸亞鐵，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y是生活中用途廣泛的兩種金屬單質(zhì)，A、B是氧化物，X與A反應得到B與Y，A為紅棕色固體，則A為Fe₂O₃，X與A的反應為鋁熱反應，則X為Al、Y為Fe、B為Al₂O₃，試劑a為NaOH溶液時，C為NaAlO₂；試劑b為硫酸時，D為硫酸鐵、E為硫酸亞鐵．
（1）反應①的化學方程式：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）由D到E的離子方程式：Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺，故答案為：Fe+2Fe³⁺=3 Fe²⁺；
（3）若試劑a是NaOH溶液，單質(zhì)Al與NaOH溶液反應的離子方程式：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）若試劑b是H₂SO₄，工業(yè)上用FeSO₄、H₂SO₄和NaNO₂為原料制取高效凈水劑Fe（OH）SO₄，已知還原產(chǎn)物為NO，則該反應的化學方程式是：2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑，
故答案為：2FeSO₄+H₂SO₄+2NaNO₂=2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑；
（5）工業(yè)上電解熔融的Al₂O₃制取Al時，若陽極產(chǎn)生的氣體為氧氣，氧氣物質(zhì)的量為$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，根據(jù)電子轉移守恒可知陰極生成Al為$\frac{1.5mol×4}{3}$=2mol，則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為2mol×27g/mol=54g，
故答案為：54g．

點評 本題考查無機物的推斷，涉及Fe、Al元素單質(zhì)化合物的性質(zhì)，注意對鋁熱反應的掌握，在推斷中經(jīng)常涉及，難度中等．