Question

A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（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六种物质中所含同一种元素的名称为

 

；
（2）若C→D为化合反应，则此时的化学方程式

 

；
（3）写出反应④的离子方程式

 

；
（4）写出反应③的电极方程式：阳极

 

； 阴极

 

．
（5）从能量变化的角度看，①②③反应中属于△H＞0的反应是

 

．（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H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H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六种物质中所含同一种元素为Fe元素，故答案为：铁；
（2）C为FeCl₂，D为FeCl₃，若C→D为化合反应，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，反应方程式为：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃，
故答案为：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃；
（3）反应④铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，其离子反应方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）电解熔融氧化铝，阳极上氧离子放电生成氧气，电极反应式为2O^2--4e^-═O₂↑，阴极上铝离子放电生成铝，电极反应式为Al³⁺+3e^-═Al，
故答案为：2O^2--4e^-═O₂↑；Al³⁺+3e^-═Al．
（5）反应①是铝热反应反应过程中放出大量的热量，焓变小于0，②是铁在氧气中燃烧是放热反应，焓变小于0，③是电解氧化铝是吸热过程，焓变大于0；
故答案为：③．

点评：本题考查无机物的推断，注意推断的关键点：①G为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I和H，能与NaOH溶液反应，说明为Al₂O₃，②铝和B高温下发生反应，说明为铝热反应，再结合物质的其它性质分析解答，题目难度中等．