Question

A～J分別表示中學化學中常見的一種物質，它們之間相互關系如圖所示（部分反應物、生成物沒有列出），且已知G為主族元素的固態氧化物，A、B、C、D、E、F六種物質中均含同一種元素．請填寫下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六種物質中的含有同一種元素在周期表中位置

第4周期、第Ⅷ族

，
（2）寫出檢驗D溶液中陽離子的方法

取少許D溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明D溶液中含有Fe³⁺

．
（3）寫出反應④的離子方程式

2Al+2OH_-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑

．
（4）若28gA單質在足量的氧氣中灼燒，反應放出的熱量為QkJ（Q＞0），寫出這個反應的熱化學方程式：

3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-6QkJ/mol

；
（5）若向氣體K的水溶液中加入鹽酸，使其恰好完全反應，所得溶液的pH

＜

7（填“＞”、“＜”或“=”），用離子方程式表示其原因：

NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

；若向氣體K的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1：1，則所得溶液中含各離子物質的質量濃度由大到小的關系是

c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：G為主族元素的固態氧化物，在電解條件下生成I和H，能與NaOH溶液反應，說明G為Al₂O₃，與NaOH反應生成NaAlO₂，而I也能與NaOH反應生成NaAlO₂，則I為Al，H為O₂，C和堿、D和氣體K反應生成E、F，則說明E、F都為氫氧化物，E能轉化為F，應為Fe（OH）₂→Fe（OH）₃的轉化，所以E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，則C為FeCl₂，D為FeCl₃，K為NH₃，B為Fe₃O₄，與Al在高溫條件下發生鋁熱反應生成A，即Fe，結合對應單質、化合物的性質解答該題．

解答：解：G為主族元素的固態氧化物，在電解條件下生成I和H，能與NaOH溶液反應，說明G為Al₂O₃，與NaOH反應生成NaAlO₂，而I也能與NaOH反應生成NaAlO₂，則I為Al，H為O₂，C和堿反應生成E、F，D和氣體K反應也生成E、F，則說明E、F都為氫氧化物，E能轉化為F，應為Fe（OH）₂→Fe（OH）₃的轉化，所以E為Fe（OH）₂，F為Fe（OH）₃，則C為FeCl₂，D為FeCl₃，K為NH₃，B為Fe₃O₄，與Al在高溫條件下發生鋁熱反應生成A，即Fe，則推斷各物質分別為：A、Fe；B、Fe₃O₄；C、FeCl₂；D、FeCl₃；E、Fe（OH）₂；F、Fe（OH）₃；G、Al₂O₃；H、O₂；I、Al；K、NH₃；
（1）A、B、C、D、E、F六種物質中的含有同一種元素鐵元素，在周期表中位置，位于周期表第4周期、第Ⅷ族，
故答案為：第4周期、第Ⅷ族；
（2）溶液D為氯化鐵溶液，檢驗三價鐵離子的存在，取少許D溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明D溶液中含有Fe³⁺；故答案為：取少許D溶液于試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅色，證明D溶液中含有Fe³⁺；
（3）反應④是金屬鋁和氫氧化鈉溶液的反應，Al與NaOH溶液反應生成NaAlO₂和H₂，
反應的離子方程式為2Al+2OH_-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH_-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，反應放出的熱量為Q kJ（Q＞0），則在足量氧氣中灼燒的熱化學方程式為
3Fe（s）+2O₂ （g）=Fe₃O₄（s）；△H=-6Q kJ?mol^-1，
故答案為：3Fe（s）+2O₂ （g）=Fe₃O₄（s）；△H=-6Q kJ?mol^-1；
（5）氣體K的水溶液為一水合氨溶液，加入鹽酸，使其恰好完全反應生成氯化銨和水，氯化銨在水溶液中水解顯酸性，所以PH＜7；反應的離子方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
若向氣體NH₃的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水與硫酸的體積比為1：1，假設條件均為1L，發生反應：NH₃?H₂O+H+=NH₄⁺+H₂O，n（NH₃?H₂O）=0.1mol，n（H⁺）=0，1mol，所以一水合氨和硫酸前后反應生成硫酸銨溶液，銨根離子水解顯酸性，溶液中離子濃度大小順序為：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：＜； NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；

點評：本題考查無機物的推斷，題目難度較大，本題注意本題推斷的關鍵點：①G為主族元素的固態氧化物，在電解條件下生成I和H，能與NaOH溶液反應，說明G為Al₂O₃，②C、D分別和堿、氣體K反應生成E、F，則說明E、F都為氫氧化物，E能轉化為F，應為Fe（OH）₂→Fe（OH）₃的轉化．