Question

A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，其中B、D属于常见金属，其余均为常见化合物，J是一种黑色固体，I的浓溶液具有还原性，A-J的所有物质之间有如下的转化关系（部分反应产物省略）：


（1）B元素和C元素的简单离子半径大小关系是：

 

；  （用离子符号表示）
（2）写出B与F该反应的化学方程式

 

；
（3）写出B与NaOH溶液反应的离子方程式

 

；
（4）由E的饱和溶液滴入沸水中形成透明液体，再将此液体装入U型管，并在U型管的两端插入电极，接通直流电，在阳极端可观察到的现象是

 

；
（5）将适量J加入酸化的H₂O₂的溶液中，J溶解生成它的+2价离子，该反应的离子方程式是

 

；
（6）向含有0.1mol G的溶液中滴加5mol/L 的盐酸溶液，得到沉淀3.9g，则加入盐酸的体积可能为

 

（mL）．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，其中B、D属于常见金属，B能与氢氧化钠溶液反应得到A，可推知B为Al、A为H₂，G为NaAlO₂，D可与水蒸气反应生成氢气与F，D为Fe，F为Fe₃O₄，Al能与Fe₃O₄在高温下反应Fe与氧化铝，则H为Al₂O₃，I的浓溶液具有还原性，J是一种黑色固体，二者反应得到单质C，应是二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，可与浓盐酸反应，则I为HCl，J为MnO₂，C为Cl₂，E为FeCl₃，验证符合转化关系，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D是四种常见单质，其对应元素的原子序数依次增大，其中B、D属于常见金属，B能与氢氧化钠溶液反应得到A，可推知B为Al、A为H₂，G为NaAlO₂，D可与水蒸气反应生成氢气与F，D为Fe，F为Fe₃O₄，Al能与Fe₃O₄在高温下反应Fe与氧化铝，则H为Al₂O₃，I的浓溶液具有还原性，J是一种黑色固体，二者反应得到单质C，应是二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，可与浓盐酸反应，则I为HCl，J为MnO₂，C为Cl₂，E为FeCl₃，验证符合转化关系，
（1）电子层结构相同核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：r（Al³⁺）＜r（Cl^?），
故答案为：r（Al³⁺）＜r（Cl^?）；
（2）F为Fe₃O₄，B为Al，二者在高温下发生铝热反应，方程式为8Al+3Fe₃O₄

高温  .

 9Fe+4Al₂O₃，
故答案为：8Al+3Fe₃O₄

高温  .

 9Fe+4Al₂O₃；
（3）铝和氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）将饱和FeCl₃溶液逐滴加入沸水得到氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体粒子带正电荷，外加电源，可向电源负极移动，在阳极端可观察到的现象是红褐色变浅，
故答案为：红褐色变浅；
（5）根据题意可知反应的离子方程式为：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O；
（6）向含有0.1molNaAlO₂的溶液中滴加5mol/L的盐酸溶液，得到沉淀3.9g为氢氧化铝，其物质的量

3.9g

78g/mol

=0.05mol＜0.1mol，
若盐酸不足，只有部分偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，则：
  AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓
    0.05mol      0.05mol
故则加入盐酸的体积为

0.05mol

5mol/L

=0.01lL=10mL，
若偏铝酸钠完全转化为氢氧化铝沉淀后，部分氢氧化铝溶解，则：
   AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓
0.1mol   0.1mol    0.1mol
       Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O
（0.1-0.05）mol   3×（0.1-0.05）mol
故消耗HCl为0.1mol+3×（0.1-0.05）mol=0.25mol，加入盐酸体积=

0.25mol

5mol/L

=0.05L=50mL
故答案为：10 或50．

点评：本题考查无机物的推断，B、D属于常见金属及转化关系中特殊反应为推断突破口，而J是一种黑色固体，I的浓溶液具有还原性，二者反应得到单质，需要学生熟练掌握氯气的制备，注意（6）中讨论进行计算，题目难度中等．