Question

圖中字母所代表的物質均為中學化學常見物質．其中A是日常生活中不可缺少的物質，也是化工生產上的重要原料；常溫下C、D、H為氣體單質．單質E、M、N為金屬，N是地殼中含量最大的金屬元素．Y是紅褐色沉淀．這些物質在一定條件下存在如下轉化關系，其中有些反應物或生成物已經略去．試回答下列問題：

（1）工業上，在電解A溶液的設備中將陰極區和陽極區用

陽離子交換膜

隔開．
（2）Z→L反應的名稱是

鋁熱反應

，K的電子式為

．
（3）寫出B→F的離子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

．
（4）寫出K與CO₂反應的化學方程式

2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

．
（5）Y與NaClO和B混合溶液作用，是制備綠色水處理劑（Na₂MO₄）的一種方法，請寫出有關反應的離子方程式

2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．

Answer 1

分析：常溫下C、D、H為氣體單質．單質E、M、N為金屬，N是地殼中含量最大的金屬元素，可知N為鋁．Y是紅褐色沉淀，Y為氫氧化鐵，則Z為Fe₂O₃，L為Al₂O₃，I為Al（OH）₃，C、D在光照條件下反應生成G，則應為Cl₂和H₂的反應，G為HCl，其中A是日常生活中不可缺少的物質，也是化工生產上的重要原料，A為氯化鈉，電解飽和食鹽水生成H₂，Cl₂，和NaOH，則B為NaOH，C為H₂，D為Cl₂，E為電解NaCl的產物，應為Na，H為氧氣，K為Na₂O₂；根據X與氧氣反應生成氫氧化鐵，則X為Fe（OH）₂，J為FeCl₂，B為Fe；
（1）工業電解飽和食鹽水時應將NaOH和NaCl分開，用交換膜可達到目的；
（2）Z→L反應是典型的鋁熱反應，根據反應物可推知此反應，根據書寫電子式的方法書寫過氧化鈉的電子式，注意過氧鍵的問題；
（3）鋁既能與強酸反應，也能與強堿反應，分別生成鹽和水，根據質量守恒定律和電荷守恒書寫離子方程式；
（4）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，根據質量守恒定律書寫化學方程式；
（5）根據物質的性質和氧化還原反應、離子反應的有關知識書寫反應的離子方程式．

解答：解：常溫下C、D、H為氣體單質．單質E、M、N為金屬，N是地殼中含量最大的金屬元素，可知N為鋁．Y是紅褐色沉淀，Y為氫氧化鐵，則Z為Fe₂O₃，L為Al₂O₃，I為Al（OH）₃，C、D在光照條件下反應生成G，則應為Cl₂和H₂的反應，G為HCl，其中A是日常生活中不可缺少的物質，也是化工生產上的重要原料，A為氯化鈉，電解飽和食鹽水生成H₂，Cl₂，和NaOH，則B為NaOH，C為H₂，D為Cl₂，E為電解NaCl的產物，應為Na，H為氧氣，K為Na₂O₂；根據X與氧氣反應生成氫氧化鐵，則X為Fe（OH）₂，J為FeCl₂，B為Fe；
（1）電解飽和食鹽水時，用陽離子交換膜只允許Na⁺和H⁺離子通過，之后形成NaOH，與氯化鈉分開．故答案為：陽離子交換膜；
（2）Z→L反應為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，為重要的鋁熱反應，過氧化鈉為離子化合物，化合物中含有過氧鍵，電子式為：，故答案為：鋁熱反應；；
（3）鋁既能與強酸反應，也能與強堿反應，分別生成鹽和水，與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（5）NaClO在堿性條件下具有強氧化，可進一步氧化2Fe（OH）₃，反應的離子方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點評：本題考查電解食鹽水的基本原理，并能寫出相應的電極反應式和總反應的化學方程式；能列舉實例說明氯堿工業產品的主要用途．