Question

15．A～J分别代表中学化学中常见的一种单质或化合物，其转化关系如图：

已知：A在工业上常用作耐火材料，D元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，B加热制取D是实验室制取单质D的方法．C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I常温下为气态；请回答下列问题：
（1）写出实验室用B加热制取气体D的化学方程式：2KCl0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑．
（2）用离子方程式表示过量F与H溶液反应Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）写出C与一种常见金属的+3价氧化物反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

Answer 1

分析 C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I常温下为气态，D元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，最外层电子数不超过8个，但K层为最外层不超过2个，所以D元素最外层电子数是6，次外层为K层，所以D单质是O₂；
A在工业上常用作耐火材料，电解A能得到氧气和C，C是短周期元素形成的单质，为Al；则A是Al₂O₃；
B加热制取D是实验室制取单质D的方法，则B是KClO₃，E是KCl，电解KCl水溶液得到Cl₂、H₂和KOH，Al能和氯气反应生成氯化铝，
所以G是Cl₂、I是H₂、F是KOH，H是AlCl₃，AlCl₃和过量KOH反应生成KAlO₂，所以J是KAlO₂，结合题目分析解答．

解答 解：C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I常温下为气态，D元素的原子最外层电子数是次外层的3倍，最外层电子数不超过8个，但K层为最外层不超过2个，所以D元素最外层电子数是6，次外层为K层，所以D单质是O₂；A在工业上常用作耐火材料，电解A能得到氧气和C，C是短周期元素形成的单质，为Al；则A是Al₂O₃；
B加热制取D是实验室制取单质D的方法，则B是KClO₃，E是KCl，电解KCl水溶液得到Cl₂、H₂和KOH，Al能和氯气反应生成氯化铝，
所以G是Cl₂、I是H₂、F是KOH，H是AlCl₃，AlCl₃和过量KOH反应生成KAlO₂，所以J是KAlO₂，
（1）实验室用加热氯酸钾的方法制取氧气，反应方程式为2KCl0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑，故答案为：2KCl0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑；
（2）AlCl₃和过量KOH反应生成KAlO₂，离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）C是Al，铝和氧化铁发生铝热反应生成Fe，反应方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

点评 本题考查无机物推断，侧重考查学生分析推断能力，涉及物质推断、铝热反应、离子方程式的书写、气体制取等知识点，熟悉常见物质之间的转化及物质性质是解本题关键，题目难度不大．