Question

5．根據(jù)物質性質完成下列題型．
（Ⅰ） A、B、C、D均為中學化學常見的純凈物，A是單質．它們之間有如圖的反應關系：
（1）若A是黃色固體，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物質，但C也有其廣泛的用途，寫出其中的2個用途：漂白、殺菌、消毒、作為硫酸的原料等．
（2）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染．B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分，寫出該反應的化學方程式：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$5N₂+6H₂O．
（3）若D物質具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④反應時通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體．寫出單質A與堿反應的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（4）若A是太陽能電池用的光伏材料．C、D為鈉鹽，兩種物質中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性．寫出②反應的化學方程式：Si+2NaOH+2H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑．
（Ⅱ）鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛，請根據(jù)下列實驗回答問題．
（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物X（Fe₃C）．X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，將Y溶于過量鹽酸后溶液中大量存在的陽離子是Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺；
（2）某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等離子，向其中加入過量的NaOH溶液后，過濾，將濾渣高溫灼燒，并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中，所得溶液與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是BC．
A．Mg²⁺      B．Fe²⁺      C．Al³⁺       D．Cu²⁺
（3）氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如圖：

回答下列問題：
①操作Ⅰ的名稱是過濾．
②請寫出生成FeCO₃沉淀的離子方程式：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （I）（1）若單質A是黃色固體，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物質，則A為S、B為H₂S、C為SO₂，D為SO₃；
（2）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染，則A為N₂，B為NH₃，C為NO，D為NO₂；
（3）若D物質具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④反應是通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體，則A為Al，B為Al₂O₃，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃；
（4）若A是太陽能電池用的光伏材料，C、D為鈉鹽，兩種物質中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性，則A為Si，B為SiO₂，C為Na₂SiO₃，D為Na₂CO₃；
（II）（1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe₃O₄，與過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl；
（2）加入過量的NaOH溶液后，Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉化為沉淀，灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸，溶液中存在Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺；
（3）由制備流程可知，碳酸鈉水解顯堿性，可促進油污的水解，加稀硫酸除去碳酸鈉，且溶解Fe，操作I為過濾，濾液中含F(xiàn)e²⁺，與碳酸氫銨反應生成碳酸亞鐵沉淀，操作II為洗滌，然后干燥、灼燒得到氧化鐵．

解答 解：（I）（1）若單質A是黃色固體，C、D是氧化物，且C是造成酸雨的主要物質，則A為S、B為H₂S、C為SO₂，D為SO₃，二氧化硫可以漂白、殺菌、消毒、作為硫酸的原料等，
故答案為：漂白、殺菌、消毒、作為硫酸的原料等；
（2）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學煙霧污染，則A為N₂，B為NH₃，C為NO，D為NO₂，B與C在一定條件下反應生成的A是大氣的主要成分，該反應化學方程式為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$5N₂+6H₂O；
（3）若D物質具有兩性，②、③反應均要用強堿溶液，④反應是通入過量的一種引起溫室效應的主要氣體，則A為Al，B為Al₂O₃，C為NaAlO₂，D為Al（OH）₃，Al與強堿反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）若A是太陽能電池用的光伏材料，C、D為鈉鹽，兩種物質中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性，則A為Si，B為SiO₂，C為Na₂SiO₃，D為Na₂CO₃，反應②的化學方程式為：Si+2NaOH+2H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，
故答案為：Si+2NaOH+2H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（II）（1）FeC在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y為Fe₃O₄，溶于過量的鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵，溶液有剩余的HCl，溶液中大量存在的陽離子是Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺，
故答案為：Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺；
（2）加入過量的NaOH，Al³⁺轉化為偏鋁酸根，Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺轉化為氫氧化物沉淀，且氫氧化亞鐵易被氧化，灼燒固體得到氧化鎂、氧化銅、氧化鐵，用過量的稀鹽酸中，所得溶液中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，與原溶液相比，溶液中大量減少的陽離子是Al³⁺、Fe²⁺，故選BC，
故答案為：BC；
（3）①由工藝流程可知，操作I是將固體與液體分離，應采取過量的方法，
故答案為：過濾；
②由工藝流程可知，操作I所得的濾液中主要有硫酸亞鐵，加入碳酸氫銨，實質是亞鐵離子與碳酸氫根離子反應，生成FeCO₃，同時生成二氧化碳、水，反應離子方程式為：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Fe²⁺+2HCO₃^-=FeCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

點評 本題考查無機物推斷、化學工藝流程，需要學生熟練掌握元素化合物知識，是對學生綜合能力的考查，難度中等．