Question

常见金属单质A、B和非金属单质C、D以及它们化合物之间的转化关系如下．F、J既能溶于强酸M又能溶于强碱N，Z的摩尔质量为198g?mol^-1，且其中各元素的质量比为：钾：金属B：氧=39：28：32．
请回答下列问题：

（1）Z的化学式为：

 

．
（2）写出检验X中阳离子的方法：

 

．
（3）写出E和A在高温下反应的化学方程式为：

 

．
（4）写出F和N反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断,常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

专题：推断题,几种重要的金属及其化合物

分析：A和B是金属单质，且二者在高温下发生置换反应，则该反应为铝热反应，所以A是Al，E是金属氧化物，F既能溶于强酸M又能溶于强碱N，F是Al₂O₃，B是常见金属，系列转化生成红褐色沉淀Y为Fe（OH）₃，所以B是Fe，E是金属氧化物，所以D是O₂，E是Fe₃O₄，铁和非金属单质反应生成X，X能和强碱N反应生成红褐色沉淀Fe（OH）₃，氢氧化铁和碱、C反应生成Z，所以Z中含有铁元素，Z的摩尔质量为198g?mol^-1，且其中各元素的质量比为：钾：铁：氧=39：28：32，钾、铁、氧的物质的量之比=

39

39

：

28

56

：

32

16

=2：1：4，所以其化学式为K₂FeO₄，根据元素守恒知，强碱N为KOH，氢氧化铁能被C单质氧化，且C是气体，B和C反应生成铁盐，则C是Cl₂，X是FeCl₃，
H为KAlO₂，H和M反应生成J，J能溶于强酸和强碱，则J为Al（OH）₃，结合物质的性质分析解答．

解答： 解：A和B是金属单质，且二者在高温下发生置换反应，则该反应为铝热反应，所以A是Al，E是金属氧化物，F既能溶于强酸M又能溶于强碱N，F是Al₂O₃，B是常见金属，系列转化生成红褐色沉淀Y为Fe（OH）₃，所以B是Fe，E是金属氧化物，所以D是O₂，E是Fe₃O₄，铁和非金属单质反应生成X，X能和强碱N反应生成红褐色沉淀Fe（OH）₃，氢氧化铁和碱、C反应生成Z，所以Z中含有铁元素，Z的摩尔质量为198g?mol^-1，且其中各元素的质量比为：钾：铁：氧=39：28：32，钾、铁、氧的物质的量之比=

39

39

：

28

56

：

32

16

=2：1：4，所以其化学式为K₂FeO₄，根据元素守恒知，强碱N为KOH，氢氧化铁能被C单质氧化，且C是气体，B和C反应生成铁盐，则C是Cl₂，X是FeCl₃，H为KAlO₂，H和M反应生成J，J能溶于强酸和强碱，则J为Al（OH）₃；
（1）通过以上分析知，Z是高铁酸钾，其化学式为K₂FeO₄，故答案为：K₂FeO₄；
（2）X是氯化铁，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，其操作方法是：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色，
故答案为：取试样少许，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血红色；
（3）高温下，四氧化三铁和铝发生置换反应生成氧化铝和铁，反应方程式为8Al+3Fe₃O₄ 

高温  .

 4Al₂O₃+9Fe，
故答案为：8Al+3Fe₃O₄ 

高温  .

4Al₂O₃+9Fe；
（4）F是氧化铝，N是氢氧化钾，氧化铝和氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水，离子反应方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．

点评：本题考查了铝、铁及其化合物之间的转化，根据铝热反应为突破口结合Z的相对分子质量推断物质，结合物质之间反应的特殊现象来分析解答，难度中等．