Question

A-J是中學化學常見的物質，它們之間的轉化關系如圖所示（部分產物已略去）．已知A是一種高熔點物質，D是一種紅棕色固體．

請回答下列問題：
（1）固體A的晶體類型為

 

，K的化學式為

 

．
（2）C與D在高溫下的反應在冶金工業上稱為

 

反應．
（3）G→J的化學方程式為

 

．
（4）A→H的離子方程式為

 

．
（5）I的水溶液pH

 

7（填“＞”、“＜”或“=”），原因是

 

（用離子方程式表示）．

Answer 1

分析：D是一種紅棕色固體可知D為Fe₂O₃，A是一種高熔點物質，電解A得到B與C，考慮A為Al₂O₃，由轉化關系C+Fe₂O₃

高溫

A（Al₂O₃）+E，故C為Al，E為Fe，A能與氫氧化鈉溶液、鹽酸反應，A為Al₂O₃符合轉化關系，故B為O₂；A與氫氧化鈉溶液生成H，A與鹽酸反應生成I，H+I→K

△

Al₂O₃，故H為NaAlO₂，I為AlCl₃，K為Al（OH）₃；
E（Fe）與鹽酸反應生成F，故F為FeCl₂，F（FeCl₂溶液）中加入氨水生成G，G

O2

J

△

D（Fe₂O₃），故G為Fe（OH）₂，J為Fe（OH）₃，驗證符合轉化關系，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答：解：D是一種紅棕色固體可知D為Fe₂O₃，A是一種高熔點物質，電解A得到B與C，考慮A為Al₂O₃，由轉化關系C+Fe₂O₃

高溫

A（Al₂O₃）+E，故C為Al，E為Fe，A能與氫氧化鈉溶液、鹽酸反應，A為Al₂O₃符合轉化關系，故B為O₂；A與氫氧化鈉溶液生成H，A與鹽酸反應生成I，H+I→K

△

Al₂O₃，故H為NaAlO₂，I為AlCl₃，K為Al（OH）₃；
E（Fe）與鹽酸反應生成F，故F為FeCl₂，F（FeCl₂溶液）中加入氨水生成G，G

O2

J

△

D（Fe₂O₃），故G為Fe（OH）₂，J為Fe（OH）₃，
（1）由上述分析可知，A為Al₂O₃，屬于離子化合物，K為Al（OH）₃，故答案為：離子化合物；Al（OH）₃；
（2）C與D在高溫下的反應為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，在冶金工業上稱為鋁熱反應，故答案為：鋁熱；
（3）G→J是Fe（OH）₂被氧化為Fe（OH）₃，反應方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（4）A→H是氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）I為AlCl₃，AlCl₃水溶液中鋁離子水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，溶液呈酸性，pH＜7，故答案為：＜；Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．

點評：本題是一道典型的無機框圖推斷題，為高考常見題型，側重于考查對元素化合物基礎知識的掌握，還主要考查學科內知識間的綜合推理能力，難度中等，突破口為：D物質的顏色，A的分解條件及A能與氫氧化鈉溶液、鹽酸反應，利用猜測驗證法推斷，題目難度中等．