Question

1．下列各種物質中，除B、D兩種物質外，其余各物質均由短周期元素組成．已知常溫常壓下A為無色無味液體，B、C、G屬于金屬單質，化合物F的焰色反應為黃色火焰，常溫下0.1mol/L的F溶液pH=13，D為黑色有磁性的氧化物．上述物質之間存在如圖1所示的轉化關系（略去部分反應條件）．

回答下列問題：
（1）寫出F的電子式；
（2）組成G的元素在周期表中的位置是第三周期第IIIA族；
（3）寫出反應①的化學方程式：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（4）寫出反應⑤的離子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）由B、G、F溶液組成如圖2所示的裝置，其中G上的電極反應式為Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 常溫常壓下A為無色無味液體，為H₂O；
B、C、G屬于金屬單質，化合物F的焰色反應為黃色火焰，常溫下0.1mol•L^-1的F溶液pH=13，含有Na元素，則C為Na，E為H₂、F為NaOH，D為黑色有磁性的氧化物為Fe₃O₄，所以B為Fe，F和D都能和金屬G反應，則G為Al，H為Al₂O₃、I是NaAlO₂，結合題目分析解答．

解答 解：常溫常壓下A為無色無味液體，為H₂O；B、C、G屬于金屬單質，化合物F的焰色反應為黃色火焰，常溫下0.1mol•L^-1的F溶液pH=13，含有Na元素，則C為Na，E為H₂、F為NaOH，D為黑色有磁性的氧化物為Fe₃O₄，所以B為Fe，F和D都能和金屬G反應，則G為Al，H為Al₂O₃、I是NaAlO₂，
（1）通過以上分析知，F為NaOH，其電子式為，故答案為：；
（2）G是Al，位于第三周期第IIIA族，故答案為：第三周期第ⅢA族；
（3）①為鐵和水蒸氣的反應，生成四氧化三鐵和氫氣，反應方程式為3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂；
（4）反應⑤為氧化鋁和NaOH溶液的反應，生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）Fe、Al、NaOH溶液構成原電池，Al作負極、Fe作正極，負極上Al失電子和氫氧根離子反應生成偏鋁酸根離子和水，電極反應式為Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查無機物推斷，為高頻考點，涉及Al、Na、Fe及其化合物之間的轉化，明確金屬及其化合物特殊性質是解本題關鍵，易錯點是（5）題電極反應式的書寫，很多同學易形成Al失電子生成鋁離子，題目難度不大．