Question

18．A、B、C、D均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如图（部分产物已略去）：

试回答：
（1）若D是具有氧化性的单质，则属于主族的金属A为Na（填元素符号）
（2）若D是金属，C溶液在储存时应加入少量D，其理由是（用必要的文字和离子方程式表示）加入少量铁，防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；D在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，写出腐蚀时原电池正极的电极反应式O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
（3）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B．请写出B转化为C的所有可能的离子方程式Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）D是具有氧化性的单质，A元素属于短周期主族金属元素，根据反应关系可知A为Na，B为Na₂O，D为O₂，C为Na₂O₂；
（2）若D是金属．说明金属具有变价，A稀溶液具有氧化性，推断为：HNO₃→Fe（NO₃）₃→Fe（NO₃）₂，D为Fe，因Fe（NO₃）₂易被氧化而变质，可加入铁防止被氧化生成硝酸铁，铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，发生腐蚀时原电池正极是氧气获得电子变为OH^-；
（3）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B．判断为：Al³⁺→Al（OH）₃→AlO₂^-； B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物溶液强酸强碱．

解答 解：（1）D是具有氧化性的单质，A元素属于短周期主族金属元素，根据反应关系可知A为Na，B为Na₂O，D为O₂，C为Na₂O₂，发生的反应为：4Na+O₂=2Na₂O，2Na₂O+O₂=2Na₂O₂，故答案为：Na；
（2）若D是金属．说明金属具有变价，A稀溶液具有氧化性，推断为：HNO₃→Fe（NO₃）₃→Fe（NO₃）₂，D为Fe，因Fe（NO₃）₂易被氧化而变质，可加入铁防止被氧化生成硝酸铁，离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，发生腐蚀时原电池正极是氧气获得电子变为OH^-，该的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：加入少量铁，防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）若A、B、C为含同一种金属元素的无机化合物，在溶液中A和C反应生成B．判断为：Al³⁺→Al（OH）₃→AlO₂^-； B转化为C的所有可能的离子方程式为生成氢氧化铝沉淀，在酸溶解的离子方程式是：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，或碱中Al（OH）₃溶解反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
故答案为：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O或 Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；

点评 本题考查了无机物的转化关系、物质性质、反应的离子方程式和反应现象等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．