Question

3．A～J分表示中學化學中常見的一種物質，它們之間相互關系如圖所示（部分反應物、生成物沒有列出），且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素．

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）A、B、C、D、E、F六種物質中所含的同一種元素在周期表中的位置第四周期第Ⅷ族．
（2）寫出反應①、⑤、⑥的化學方程式和反應④的離子方程式．
反應①：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe
反應⑤：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O
反應⑥：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O4═Fe（OH）₃
反應④：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）從能量變化的角度看，①、②、③反應中，△H＜0的是①②（填序號）．

Answer 1

分析 G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應生成J，工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al₂O₃，I能和氫氧化鈉溶液反應生成J，則I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高溫下反應生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，鋁在高溫下能發(fā)生鋁熱反應，則B是金屬氧化物，A是金屬單質，B和鹽酸反應生成C和D，C和氫氧化鈉反應生成E，D和氨水反應生成F，E在空氣中反應生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素，則A是Fe，B為Fe₃O₄，C為FeCl₂，D為FeCl₃，E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，結合對應單質、化合物的性質解答該題．

解答 解：G為主族元素的固態(tài)氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應生成J，工業(yè)上用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，則G是Al₂O₃，I能和氫氧化鈉溶液反應生成J，則I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高溫下反應生成A，A能在氧氣中燃燒生成B，鋁在高溫下能發(fā)生鋁熱反應，則B是金屬氧化物，A是金屬單質，B和鹽酸反應生成C和D，C和氫氧化鈉反應生成E，D和氨水反應生成F，E在空氣中反應生成F，說明E不穩(wěn)定，易被氧氣氧化，且A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素，則A是Fe，B為Fe₃O₄，C為FeCl₂，D為FeCl₃，E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，
（1）A、B、C、D、E、F六種物質中所含的同一種元素是Fe元素，鐵元素位于第四周期第Ⅷ族，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）反應①為高溫下鋁和四氧化三鐵反應生成氧化鋁和鐵，反應的化學方程式為：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
反應⑤為四氧化三鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水，反應的化學方程式為：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O；
反應⑥為氫氧化亞鐵不穩(wěn)定易被氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應的化學方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
反應④為鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子反應方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O4═Fe（OH）₃；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）△H＜O的反應為放熱反應，①為鋁熱反應，②為燃燒反應，均為常見的放熱反應，③為電解反應，為吸熱反應，
故答案為：①②．

點評 本題考查無機物的推斷，題目難度中等，注意根據物質的性質和典型反應現象進行推斷，熟練掌握元素化合物性質為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的邏輯推理能力及靈活應用能力．