Question

如图表示各物质之间的转化关系．已知A、D、F、H均为单质，X常温下为无色液体，B为淡黄色固体，反应⑤的现象是白色物质迅速变为灰绿色，最终变为红褐色．

请按要求填空：
（1）B的化学式是

Na₂O₂

（2）反应④可放出大量热，故称为

铝热

反应（不能答放热反应）．该类反应的一个重要应用是

冶炼金属

．
（3）反应①的化学反应方程式是

3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂

．该反应的氧化产物是

Fe₃O₄

（4）写出上述电解装置中阴极的电极反应式

2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- （或2H⁺+2e^-=H₂↑）

．

Answer 1

分析：X常温下为无色液体判断为H₂O，B为淡黄色固体为Na₂O₂，反应⑤的现象是白色物质迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明J为Fe（OH）₃；F为O₂，G为NaOH，A为单质，结合转化关系①④可知，A为Fe，电解池中阳极是铁失电子生成亚铁离子，阴极放出H₂，所以溶液中在阳极生成氢氧化亚铁；D为H₂，E为Fe（OH）₂，C为Fe₃O₄，H为Al，I为Al₂O₃，K为NaAlO₂，综合推断和转化关系判断各物质分别为：A、Fe；B、Na₂O₂；C、Fe₃O₄；D、H₂；E、Fe（OH）₂；F、O₂；G、NaOH；H、Al；J、Fe（OH）₃；K、NaAlO₂；依据判断出的物质分析回答问题；

解答：解：已知A、D、F、H均为单质，X常温下为无色液体判断为H₂O，B为淡黄色固体为Na₂O₂，反应⑤的现象是白色物质迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明J为Fe（OH）₃；F为O₂，G为NaOH，A为单质，结合转化关系①④可知，A为Fe，电解池中阳极是铁失电子生成亚铁离子，阴极放出H₂，所以溶液中在阳极生成氢氧化亚铁；D为H₂，E为Fe（OH）₂，C为Fe₃O₄，H为Al，I为Al₂O₃，K为NaAlO₂，综合推断和转化关系判断各物质分别为：A、Fe；B、Na₂O₂；C、Fe₃O₄；D、H₂；E、Fe（OH）₂；F、O₂；G、NaOH；H、Al；J、Fe（OH）₃；K、NaAlO₂；
（1）B的化学式为：Na₂O₂ 故答案为：Na₂O₂
（2）反应④是铝和Fe₃O₄发生的铝热反应，该类反应的一个重要应用是冶炼金属（野外焊接铁轨），故答案为：铝热    冶炼金属（野外焊接铁轨）；
（3）反应①是铁和水蒸气在高温下的反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学反应方程式是：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

 Fe₃O₄+4H₂ ； 该反应的氧化产物是Fe₃O₄；
故答案为：3Fe+4H₂O（g）

高温  .

Fe₃O₄+4H₂ ；Fe₃O₄；
（4）上述电解装置中阴极上氢离子得到电子生成氢气，反应的电极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- （或2H⁺+2e^-=H₂↑）；故答案为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- （或2H⁺+2e^-=H₂↑）；

点评：本题考查了物质转化关系的应用，物质性质的综合应用，主要是考查铁及其化合物的性质判断和应用，铝及其化合物的性质应用，物质的性质和反应现象，铝热反应，电解原理是解题关键，题目较难，需要熟练掌握物质性质、反应的现象和转化关系．