Question

如图表示各物质之间的转化关系．已知D、E、Z是中学化学常见单质，其他都是化合物．Z、Y是氯碱工业的产品．D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂．E为日常生活中应用最广泛的金属．除反应①外，其他反应均在水溶液中进行．请回答下列问题：

（1）标准状况下，11.2LH₂在Z中完全燃烧生成气态X时，放出QkJ的热量，请写出相应的热化学反应方程式：

 

．
（2）G的水溶液显

 

（填“酸性”、“碱性”或“中性”），其原因是

 

（用离子方程式表示）
（3）写出反应②的离子方程式：

 

．
（4）写出D与Y的水溶液反应的离子方程式：

 

；若标准状况下有aL气体生成，则该反应转移电子的物质的量为

 

mol（用含a的代数式表示）
（5）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，锌作为镀层金属，则E是

 

极，请写出此电极上发生的电极反应式：

 

．

Answer 1

分析：图中D、E、Z是单质，其余均是化合物．且知E为日常常用金属；D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，C+D=E+F是置换反应，推断高温下为铝热反应，推断D为Al，E为Fe，F为Al₂O₃；Z、Y是氯碱工业的产品，依据Al、Al₂O₃和Y反应推断，Y为NaOH；得到Z为Cl₂，X为HCl，反应均在水溶液中进行，所以推断得到G为NaAlO₂，M为AlCl₃；B为FeCl₂，A为FeCl₃；

解答：解：图中D、E、Z是单质，其余均是化合物．且知E为日常常用金属；D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，C+D=E+F是置换反应，推断高温下为铝热反应，推断D为Al，E为Fe，F为Al₂O₃；Z、Y是氯碱工业的产品，依据Al、Al₂O₃和Y反应推断，Y为NaOH；得到Z为Cl₂，X为HCl，反应均在水溶液中进行，所以推断得到G为NaAlO₂，M为AlCl₃；B为FeCl₂，A为FeCl₃；
（1）标准状况下，11.2LH₂在Z为氯气中完全燃烧生成气态X为氯化氢时，放出QkJ的热量，热化学方程式为：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-2QKJ/mol；
故答案为：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-2QKJ/mol；
（2）G为NaAlO₂ 水溶液中偏铝酸根离子水解结合氢离子生成氢氧化铝和氢氧根离子，溶液呈碱性，反应的离子方程式为：AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
故答案为：碱性，AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-；
（3）反应②是氯气和亚铁离子反应生成铁离子的反应，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）D为Al与Y为 NaOH的水溶液，反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；生成3mol氢气转移电子为6mol电子，若标准状况下有aL气体氢气生成，则该反应转移电子的物质的量为

aL

22.4L/mol

×2=

a

11.2

mol；
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；

a

11.2

；
（5）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，锌作为镀层金属，则E待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，阴极发生的电极反应为：Zn²⁺+2e^-=Zn；
故答案为：阴，Zn²⁺+2e^-=Zn；

点评：本题考查了无机框图转化关系的分析判断，物质性质的分析应用，反应条件和反应特征和转化关系理解是解题关键，题目难度中等．