Question

4．A～I分別表示中學化學中常見的一種物質，它們之間的相互關系如圖所示（部分反應物、生成物沒有列出），且已知G為地殼中含量最多的金屬元素的固態氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素．

請填寫下列空白：
（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為第四周期第Ⅷ族．
（2）反應②陽極的電極反應式為2O^2--4e^-═O₂↑，反應③的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，反應⑤的化學方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
（3）實驗室配制C溶液時通常要加入少量的鐵屑和稀鹽酸；將少量D的濃溶液滴入沸水中得到的液體呈紅褐色，再逐滴滴加鹽酸時，產生的現象是先產生紅褐色沉淀，后溶解得到黃色溶液；
（4）反應①中每生成3mol A，轉移電子的物質的量為8mol．

Answer 1

分析 G為主族元素的固態氧化物，電解G得到I和H，G能和氫氧化鈉溶液反應生成J，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，鋁在高溫下能發生鋁熱反應，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，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，鋁在高溫下能發生鋁熱反應，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為Fe，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）電解熔融的氧化鋁，陽極發生氧化反應生成氧氣，電極方程式為2O^2--4e^-═O₂↑，反應③為鋁和氫氧化鈉溶液的反應，生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，反應⑤為氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵的反應，方程式為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：2O^2--4e^-═O₂↑；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（3）氯化亞鐵不穩定，易發生水解和氧化反應，為防止變質，在配制溶液時加入鐵屑和稀鹽酸，將少量氯化鐵的濃溶液滴入沸水中發生水解生成氫氧化鐵膠體，得到的液體呈紅褐色，再逐滴滴加鹽酸時，膠體聚沉，然后溶解生成氯化鐵，產生的現象是先產生紅褐色沉淀，后溶解得到黃色溶液，
故答案為：鐵屑和稀鹽酸；紅褐；先產生紅褐色沉淀，后溶解得到黃色溶液；
（4）反應①中每生成3mol Fe，需要1molFe₃O₄，轉移電子的物質的量為8mol，故答案為：8 mol．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意推斷的關鍵點：①G為主族元素的固態氧化物，在電解條件下生成I和H，能與NaOH溶液反應，說明為Al₂O₃，②鋁和B高溫下發生反應，說明為鋁熱反應，再結合物質的其它性質分析解答，題目難度較大．