Question

15．現有四種單質組成的合金A，已分析出其中含有硅，為分析出其他成分，用此合金進行一系列實驗，其過程及發生反應的現象如下圖所示．（部分產物略去）（提示：Si+2NaOH═Na₂SiO₃+2H₂↑）
（1）無色氣體B是H₂；
（2）寫出A中除硅以外的物質與燒堿溶液反應的兩種方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑或Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（3）寫出固體F與濃硝酸反應的化學方程式，并用單線橋標出電子轉移的方向和數目；
（4）測得淺綠色溶液的pH為5，請寫出向淺綠色溶液中加入少量NaClO溶液后的總離子方程式2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．

Answer 1

分析 合金與氫氧化鈉溶液反應，生成無色可燃氣體B，B為H₂，合金可能含有Al、Si；
合金與氫氧化鈉溶液反應，得到的無色溶液C，C中加入適量鹽酸生成白色沉淀E，沉淀E加入過量鹽酸，有白色固體，該白色固體為H₂SiO₃，向加入過量鹽酸得到無色溶液中加過量氨水，生成白色沉淀，該白色沉淀為Al（OH）₃，故合金含有Si、Al，白色沉淀E為H₂SiO₃、Al（OH）₃；
固體D加入鹽酸生成氫氣與淺綠色溶液，淺綠色溶液中加入次氯酸鈉，生成紅褐色沉淀，為Fe（OH）₃，故D中含有鐵，即合金中含有鐵；
固體D加入鹽酸后過濾得到不溶物F，F加濃硝酸生成無色、無刺激性的氣體G，以及紅棕色氣體NO₂，F為C，符合轉化關系與題意，G為CO₂，故合金中含有碳單質，據此答題；

解答 解：合金與氫氧化鈉溶液反應，生成無色可燃氣體B，B為H₂，合金可能含有Al、Si；
合金與氫氧化鈉溶液反應，得到的無色溶液C，C中加入鹽酸生成白色沉淀E，沉淀E加入過量鹽酸，有白色固體，該白色固體為H₂SiO₃，向加入過量鹽酸得到無色溶液中加過量氨水，生成白色沉淀，該白色沉淀為Al（OH）₃，故合金含有Si、Al，白色沉淀E為H₂SiO₃、Al（OH）₃；
固體D加入鹽酸生成氫氣與淺綠色溶液，淺綠色溶液中加入漂白粉，生成紅褐色沉淀，為Fe（OH）₃，故D中含有鐵，即合金中含有鐵，淺綠色溶液為FeSO₄溶液；
固體D加入鹽酸后過濾得到不溶物F，F燃燒生成無色、無刺激性的氣體G，與濃硝酸反應生成紅棕色氣體NO₂，F為碳符合轉化關系與題意，G為CO₂，故合金中含有碳單質，
（1）根據上面分析可知，無色氣體B是H₂，
故答案為：H₂；
（2）根據上面分析可知，A中除硅以外還有鋁能與燒堿溶液反應的兩種方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑或Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑或Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（3）固體C與濃硝酸反應生成二氧化碳和二氧化氮，反應的化學方程式并用單線橋標出電子轉移的方向和數目為，
故答案為：；
（4）淺綠色溶液為FeSO₄溶液，測得淺綠色溶液的pH為5，向淺綠色溶液中加入少量NaClO溶液后的總離子方程式為2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．

點評 本題以“無機框圖題”的形式考查元素單質及其化合物的性質，涉及常用化學用語、離子方程式書寫等，難度中等，在熟練掌握元素化合物知識的基礎上著重考查學生的發散思維、分析判斷、邏輯思維以及對無機物知識的綜合應用等能力，電解池原理的分析應用．