Question

1．有關物質的轉化關系如圖所示（部分物質與條件已略去）．X、Y、Z是三種常見金屬單質，Z為紫紅色，A是一種常見的酸，B的焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃），D為紅褐色固體，F可用作凈水劑．

請回答下列問題：
（1）F、Z的化學式分別為KAl（SO₄）₂.12H₂O、Cu．
（2）檢驗F中陰離子的操作方法是取少量F于試管中配成溶液，再向其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，則證明含有SO₄^2-．
（3）寫出溶液Ⅰ轉化為溶液Ⅱ的離子方程式Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）寫出反應①的化學方程式4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，該反應中每消耗2.24L（標準狀況）O₂，轉移的電子的物質的量為0.4mol．

Answer 1

分析 X、Y、Z是三種常見金屬單質，Z為紫紅色，則Z為Cu；B的焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃），B中含有K元素，C在空氣中放置生成D為紅褐色固體，則C為Fe（OH）₂、D為Fe（OH）₃，D加熱生成E為Fe₂O₃，金屬X與氧化鐵反應得到Fe，為鋁熱反應，則X為Al，Y為Fe，溶液1中含有鋁鹽、亞鐵鹽，與B反應生成氫氧化鐵與溶液Ⅱ，則B為KOH，溶液Ⅱ中含有KAlO₂，溶液Ⅱ中加入常見的酸A得到溶液Ⅲ，再經過濃縮、降溫得到F，F可用作凈水劑，可知A為硫酸、F為KAl（SO₄）₂.12H₂O．

解答 解：X、Y、Z是三種常見金屬單質，Z為紫紅色，則Z為Cu；B的焰色反應呈紫色（透過藍色鈷玻璃），B中含有K元素，C在空氣中放置生成D為紅褐色固體，則C為Fe（OH）₂、D為Fe（OH）₃，D加熱生成E為Fe₂O₃，金屬X與氧化鐵反應得到Fe，為鋁熱反應，則X為Al，Y為Fe，溶液1中含有鋁鹽、亞鐵鹽，與B反應生成氫氧化鐵與溶液Ⅱ，則B為KOH，溶液Ⅱ中含有KAlO₂，溶液Ⅱ中加入常見的酸A得到溶液Ⅲ，再經過濃縮、降溫得到F，F可用作凈水劑，可知A為硫酸、F為KAl（SO₄）₂.12H₂O．
（1）F、Z的化學式分別為KAl（SO₄）₂.12H₂O、Cu，故答案為：KAl（SO₄）₂.12H₂O；Cu；
（2）F中陰離子為硫酸根離子，檢驗硫酸根離子方法是：取少量F于試管中配成溶液，再向其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，則證明含有SO₄^2-，
故答案為：取少量F于試管中配成溶液，再向其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，則證明含有SO₄^2-；
（3）溶液Ⅰ轉化為溶液Ⅱ的離子方程式：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）反應①的化學方程式：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，該反應中每消耗2.24L（標準狀況）O₂，其物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，轉移的電子的物質的量為0.1mol×4=0.4mol，
故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃；0.4．

點評 本題考查無機物推斷，涉及Al、Fe等元素單質化合物性質，物質的顏色、反應現象及轉化中特殊反應等是推斷突破口，需要學生熟練掌握元素化合物性質，涉及電子式，是對學生綜合能力的考查，難度中等．