Question

16．中學常見單質A、B和甲、乙、丙三種化合物有如圖所示的轉換關系（部分產物未列出）．單質A常作為食品包裝材料，甲是兩性氧化物．根據圖示轉化關系回答：

（1）寫出反應①的離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）寫出單質A與Fe₂O₃反應的化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，除鋁熱劑外，該反應還需加入鎂粉和氯酸鉀，利用該反應的原理，可用于焊接鋼軌等．
（3）設計一個簡單的實驗方案，證明上述A與Fe₂O₃反應所得的塊狀熔融物中含有單質A．取少量塊狀熔融物于燒杯中，加入氫氧化鈉溶液，若有氣泡冒出，則證明含有單質鋁．

Answer 1

分析 單質A常作為食品包裝材料，甲是兩性氧化物，A與氧化鐵反應得到甲，且A能與NaOH反應，則A為Al，甲為Al₂O₃，單質B為H₂，乙為NaAlO₂，丙為NaAlO₂，據此解答．

解答 解：單質A常作為食品包裝材料，甲是典型的兩性氧化物，A與氧化鐵反應得到甲，且A能與NaOH反應，則A為Al，甲為Al₂O₃，單質B為H₂，乙為NaAlO₂，丙為NaAlO₂，
（1）反應①的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）A為金屬Al，單質A與Fe₂O₃反應為鋁熱反應，鋁熱反應需要引發劑引發高溫反應，鎂條在空氣中可以燃燒，氧氣是氧化劑，但插入混合物中的部分鎂條燃燒時，氯酸鉀則是氧化劑，以保證鎂條的繼續燃燒，同時放出足夠的熱量引發氧化鐵和鋁粉的反應，反應方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，鋁熱反應的應用為焊接鋼軌等，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；鎂粉和氯酸鉀；焊接鋼軌等；
（3）鋁能與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，據此可設計一個簡單的實驗方案，證明鋁熱反應的產物中含有單質鋁，具體操作為取少量塊狀熔融物于燒杯中，加入氫氧化鈉溶液，若有氣泡冒出，則證明含有單質鋁，
故答案為：取少量塊狀熔融物于燒杯中，加入氫氧化鈉溶液，若有氣泡冒出，則證明含有單質鋁．

點評 本題考查無機物推斷，涉及Al元素化合物性質、鋁熱反應、金屬冶煉、離子方程式書寫等，難度不大，需要學生熟練掌握元素化合物性質，比較基礎．