Question

單質X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉化關系（必要的反應條件未標出），回答下列問題：
（1）若該反應用于工業上制取粗硅，寫出化學方程式

 

（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，相應的化學方程式為

 

．乙分別溶解于適量的鹽酸和NaOH溶液中，將所得兩種溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體的化學式分別是

 

、

 

．
（3）若X、乙焰色反應均呈黃色，甲是一種常見的無色無味的液體，則乙物質中所含的化學鍵類型有

 

．
（4）若X是黃綠色氣體，甲、乙兩種氣體相遇會產生白煙．甲與X反應的化學方程式為

 

．
（5）若該反應為Cu+2H₂O=Cu（OH）₂+H₂↑，請在答題紙中將圖2補畫完整，構成閉合回路，使該裝置能夠發生該置換反應．你所畫出的裝置中實現的主要能量轉化形式為

 

，轉化為

 

．

Answer 1

分析：（1）單質X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉化關系為置換反應，若該反應用于工業上制取粗硅是碳和二氧化硅高溫加熱生成硅和一氧化碳的反應；
（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，判斷為氧化鐵，是鋁和氧化鐵高溫反應生成氧化鋁和鐵的反應；乙為氧化鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和水，和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，氯化鋁溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體為氧化鋁；偏鋁酸鈉溶液溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體為偏鋁酸鈉；
（3）若X、乙焰色反應均呈黃色，判斷X為鈉，甲是一種常見的無色無味的液體判斷為水，所以反應為鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣的置換反應，乙為氫氧化鈉；
（4）若X是黃綠色氣體為Cl₂，甲、乙兩種氣體相遇會產生白煙判斷為氯化氫和氨氣，所以甲和X反應是氯氣和氨氣發生的置換反應生成氮氣氯化氫；
（5）銅和水不能反應，設計成電解池，銅做陽極可以實現銅和水的反應．

解答：解：（1）單質X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉化關系為置換反應，若該反應用于工業上制取粗硅是碳和二氧化硅高溫加熱生成硅和一氧化碳的反應，反應的化學方程式為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑，
故答案為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑；
（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，判斷為氧化鐵，是鋁和氧化鐵高溫反應生成氧化鋁和鐵的反應，反應的化學方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；乙為氧化鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和水，和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，氯化鋁溶液加熱蒸干并灼燒，氯化鋁水解生成氫氧化鋁和氯化氫，加熱蒸干過程中氯化氫揮發，得到氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁分解生成氧化鋁，最終所得固體為氧化鋁；偏鋁酸鈉溶液溶液加熱，偏鋁酸鈉水解生成氫氧化鋁和氫氧化鈉，加熱蒸干揮發的是水，灼燒最終所得固體為偏鋁酸鈉，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；Al₂O₃；NaAlO₂；
（3）若X、乙焰色反應均呈黃色，判斷X為鈉，甲是一種常見的無色無味的液體判斷為水，所以反應為鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣的置換反應，乙為氫氧化鈉，反應的化學方程式為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，氫氧化鈉中所含化學鍵為離子鍵、共價鍵，
故答案為：離子鍵、（極性）共價鍵；
（4）若X是黃綠色氣體為Cl₂，甲、乙兩種氣體相遇會產生白煙判斷為氯化氫和氨氣，所以甲和X反應是氯氣和氨氣發生的置換反應生成氮氣、氯化氫，該化學反應為3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl，故答案為：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl；
（5）銅和水不能反應，設計成電解池，銅做陽極，鉑電極做陰極，接通電源插在氫氧化鈉溶液中，可以實現銅和水的反應，裝置圖為：，過程是電能轉化為化學能，故答案為：；電能；化學能．

點評：本題考查了物質轉化關系的分析判斷，電解池原理的分析應用，物質性質和置換反應的特征是解題關鍵，題目難度中等．