Question

20．A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的关系如图所示．

（1）X的单质与A反应的化学方程式是Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（2）若试剂1是NaOH溶液．X的单质与试剂1反应的离子方程式是2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）若试剂1和试剂2均是稀硫酸．
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe³⁺．
②1molC物质与NaOH溶液反应，产生0.5mol沉淀，需消耗NaOH的物质的量为1.5mol或4.5mol．
③某高效净水剂是由Y（OH）SO₄聚合得到的．工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y（OH）SO₄，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．

Answer 1

分析 元素X、Y的单质是生活中常见的金属，Y的用量最大，则X为Al，Y为Fe，A、B是氧化物，则Al与氧化铁反应生成Fe和氧化铝；Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应，而Fe、氧化铁都能与酸反应，则试剂1为NaOH溶液时，C为偏铝酸钠；试剂2为硫酸时，D为硫酸铁、E为硫酸亚铁；试剂1为硫酸时，C为硫酸铝，该溶液水解显酸性，最后结合化学用语来解答即可．

解答 解：元素X、Y的单质是生活中常见的金属，Y的用量最大，则X为Al，Y为Fe，A、B是氧化物，则Al与氧化铁反应生成Fe和氧化铝；Al、氧化铝都既能与酸反应又能与碱反应，而Fe、氧化铁都能与酸反应，则试剂1为NaOH溶液时，C为偏铝酸钠；试剂2为硫酸时，D为硫酸铁、E为硫酸亚铁；试剂1为硫酸时，C为硫酸铝，该溶液水解显酸性，
（1）X的单质与A反应为铝热反应，即Al与氧化铁反应生成氧化铝和Fe，该反应为Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案为：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（2）若试剂1是NaOH溶液，①Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应为2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）若试剂1和试剂2均是稀硫酸，
①D为硫酸铁，检验铁离子的方法为取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe³⁺，
故答案为：取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe³⁺；
②C为硫酸铝，1molC物质与NaOH溶液反应，产生0.5mol沉淀，根据铝离子与氢氧化铝的物质的量的关系，铝元素没有完全转化成氢氧化铝，当1molAl³⁺生成0.5molAl（OH）₃，还有0.5molAl³⁺未反应，则需消耗NaOH的物质的量为1.5mol，当1molAl³⁺生成0.5molAl（OH）₃，还有0.5mol Al³⁺生成 AlO₂^-，则需消耗NaOH的物质的量为4.5mol，
故答案为：1.5mol或4.5mol；
③E为硫酸亚铁，与稀硫酸和亚硝酸钠为原料生成Fe（OH）SO₄，反应中有NO生成，该反应为2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑，
故答案为：2FeSO₄+2NaNO₂+H₂SO₄═2Fe（OH）SO₄+Na₂SO₄+2NO↑．

点评 本题考查无机物的推断，明确铝热反应及Al、氧化铝、Fe、氧化铁的性质即可解答，并注意试剂1可以为酸或强碱来分析解答，题目难度不大．