Question

【題目】下圖中A～J均代表無機物或其水溶液，其中B、D、G是單質，B是地殼中含量最高的金屬元素，G是氣體，J是磁性材料。

根據圖示回答問題：

(1)寫出下列物質的化學式：A ______，E______；

(2)反應①的化學方程式是_________________________　；

反應②的化學方程式是___________________________　；

(3)J與鹽酸反應的化學方程式是______________________　；

反應后的溶液與足量的D反應的離子方程式是______________________，如何檢驗最后溶液中的陽離子：______________________________________。

(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為________________________。

Answer 1

【答案】Fe2O3 Al2O3 2Al+NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 3Fe+4H2OFe3O4+3H2 Fe3O4+8HCl=FeCl2+FeCl3+4H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ 取少量溶液與試管中滴加硫氰化鉀溶液，不變色，再通入氯氣變血紅色，證明含有二價鐵離子 2Fe3+ +3ClO-+10OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O((或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O)

【解析】

此題為框圖型推斷題，解題的突破口有： B地殼中含量最高的金屬，為Al；J為磁性材料，故為Fe3O4，②反應條件為高溫，該反應為鐵和水蒸氣的反應G為氫氣；B（Al）和C反應生成G（H2）和F，I加入過量NaOH得到F，故C為NaOH，F為NaAlO2，結合A和B的反應條件為高溫，可知為鋁熱反應，D為Fe，E為Al2O3，據此解答。

(1)根據以上分析，A和B在高溫下的反應為Al與Fe2O3在高溫下發生的鋁熱反應，生成和Al2O3和Fe，故A的化學式為：Fe2O3，E的化學式為：Al2O3；

故答案為：Fe2O3；Al2O3；

(2) 根據以上分析，B為Al，C為氫氧化鈉溶液，反應①是鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學方程式是2Al+NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

反應②是鐵在高溫下和水蒸汽反應生成四氧化三鐵和氫氣，化學方程式是3Fe+4H2OFe3O4+3H2；

故答案為：2Al+NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；3Fe+4H2OFe3O4+3H2；

(3)J為Fe3O4，Fe3O4與鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，化學方程式是Fe3O4+8HCl=FeCl2+FeCl3+4H2O；反應后的溶液含有Fe3+與足量的Fe反應的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+，最后溶液中的陽離子主要是Fe2+，檢驗的方法是取少量溶液與試管中滴加硫氰化鉀溶液，不變色，再通入氯氣變血紅色，證明含有二價鐵離子。

故答案為：Fe3O4+8HCl=FeCl2+FeCl3+4H2O；2Fe3++Fe=3Fe2+；取少量溶液與試管中滴加硫氰化鉀溶液，不變色，再通入氯氣變血紅色，證明含有二價鐵離子；

(4)次氯酸鉀中氯+1價具有強氧化性，可將+3價的鐵氧化成+6價，用FeCl3與KClO在強堿性條件下反應制取K2FeO4，反應的離子方程式為：2Fe3+ +3ClO-+10OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O(或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O)，

故答案為：2Fe3+ +3ClO-+10OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O(或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O)。