Question

3．A～J分表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素．

请填写下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置第四周期第Ⅷ族．
（2）写出反应①、⑤、⑥的化学方程式和反应④的离子方程式．
反应①：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe
反应⑤：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O
反应⑥：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O4═Fe（OH）₃
反应④：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）从能量变化的角度看，①、②、③反应中，△H＜0的是①②（填序号）．

Answer 1

分析 G为主族元素的固态氧化物，电解G得到I和H，G能和氢氧化钠溶液反应生成J，工业上用电解氧化铝的方法冶炼铝，则G是Al₂O₃，I能和氢氧化钠溶液反应生成J，则I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高温下反应生成A，A能在氧气中燃烧生成B，铝在高温下能发生铝热反应，则B是金属氧化物，A是金属单质，B和盐酸反应生成C和D，C和氢氧化钠反应生成E，D和氨水反应生成F，E在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素，则A是Fe，B为Fe₃O₄，C为FeCl₂，D为FeCl₃，E为Fe（OH）₂，F为Fe（OH）₃，结合对应单质、化合物的性质解答该题．

解答 解：G为主族元素的固态氧化物，电解G得到I和H，G能和氢氧化钠溶液反应生成J，工业上用电解氧化铝的方法冶炼铝，则G是Al₂O₃，I能和氢氧化钠溶液反应生成J，则I是Al，J是NaAlO₂，H是O₂，Al和B能在高温下反应生成A，A能在氧气中燃烧生成B，铝在高温下能发生铝热反应，则B是金属氧化物，A是金属单质，B和盐酸反应生成C和D，C和氢氧化钠反应生成E，D和氨水反应生成F，E在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素，则A是Fe，B为Fe₃O₄，C为FeCl₂，D为FeCl₃，E为Fe（OH）₂，F为Fe（OH）₃，
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素是Fe元素，铁元素位于第四周期第Ⅷ族，
故答案为：第四周期第Ⅷ族；
（2）反应①为高温下铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，反应的化学方程式为：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；
反应⑤为四氧化三铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，反应的化学方程式为：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O；
反应⑥为氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
反应④为铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe；Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O4═Fe（OH）₃；2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）△H＜O的反应为放热反应，①为铝热反应，②为燃烧反应，均为常见的放热反应，③为电解反应，为吸热反应，
故答案为：①②．

点评 本题考查无机物的推断，题目难度中等，注意根据物质的性质和典型反应现象进行推断，熟练掌握元素化合物性质为解答关键，试题培养了学生的逻辑推理能力及灵活应用能力．