Question

常見金屬單質A、B和非金屬單質C、D以及它們化合物之間的轉化關系如下。F、J既能溶于強酸M又能溶于強堿N，Z的摩爾質量為198 g·mol^－1，且其中各元素的質量比為：鉀:金屬B:氧＝39:28:32。

請回答下列問題：
（1）C的化學式為              ，Z的化學式為                 。
（2）寫出檢驗X中陽離子的方法                                                  。
（3）寫出E和A在高溫下反應的化學方程式為                                      。
（4）寫出A和N反應的離子方程式                                              。

Answer 1

（1）Cl₂ （2分），   K₂FeO₄（2分）
取試樣少許，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血紅色（2分） 
8 Al＋3Fe₃O₄4Al₂O₃＋9Fe （2分） 
2Al＋2OH^—＋2H2O＝2AlO₂^-＋3H2↑（2分）

解析試題分析：A和B是金屬單質，且二者在高溫下發生置換反應，則該反應為鋁熱反應，所以A是Al，E是金屬氧化物，F既能溶于強酸M又能溶于強堿N，F是Al₂O₃，B是常見金屬，系列轉化生成紅褐色沉淀Y為Fe（OH）₃，所以B是Fe，E是金屬氧化物，所以D是O₂，E是Fe₃O₄，鐵和非金屬單質反應生成X，X能和強堿N反應生成紅褐色沉淀Fe（OH）₃，氫氧化鐵和堿、C反應生成Z，所以Z中含有鐵元素，Z的摩爾質量為198g?mol-1，且其中各元素的質量比為：鉀：鐵：氧=39：28：32，鉀、鐵、氧的物質的量之比="39" 39 ：28 56 ：32 16 =2：1：4，所以其化學式為K₂FeO₄，根據元素守恒知，強堿N為KOH，氫氧化鐵能被C單質氧化，且C是氣體，B和C反應生成鐵鹽，則C是Cl₂，X是FeCl₃，H為KAlO₂，H和M反應生成J，J能溶于強酸和強堿，則J為Al（OH）₃，
（1）通過以上分析知，C是氯氣，Z是高鐵酸鉀，其化學式分別為：Cl₂、K₂FeO₄，
（2）X是氯化鐵，鐵離子和硫氰根離子反應生成血紅色溶液，所以可以用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子，其操作方法是：取試樣少許，滴加3～4滴KSCN溶液，呈血紅色，
（3）高溫下，四氧化三鐵和鋁發生置換反應生成氧化鋁和鐵，反應方程式為：8 Al+3Fe₃O₄ 4Al₂O₃+9Fe，
（4）A是鋁，N是氫氧化鉀，鋁和氫氧化鉀溶液反應生成偏鋁酸鉀和氫氣，離子反應方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
考點：鋁、鐵及其化合物之間的轉化