下列转化关系中,X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质,A、B是氧化物,A呈红棕色,C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题:(1)请写出反应①的化

下列转化关系中,X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质,A、B是氧化物,A呈红棕色,C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题:(1)请写出反应①的化

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下列转化关系中,X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质,A、B是氧化物,A呈红棕色,C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题:

(1)请写出反应①的化学方程式___________________________________________。
(2)检验D溶液中Y离子的方法是_____________________________________。
(3)若试剂a是NaOH溶液,写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式______________________________。
(4)若试剂b是H2SO4,工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4,已知还原产物为NO,则该反应的化学方程式是_____________________________________________________________________。
(5)工业上电解熔融的B制取X时,若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 m3,则阴极产物的质量为________kg。
答案
(1)Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
(2)取少量D溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红色,则证明有Fe3
(3)2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2
(4)2FeSO4+H2SO4+2NaNO2=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑
(5)54
解析
根据题意A为Fe2O3,X为铝,通过铝热反应生成氧化铝(B)和铁(单质Y);D与Fe反应生成E,则试剂b为盐酸,D、E分别是铁盐和亚铁盐。(4)E为FeSO4(铁的化合价为+2价)→Fe(OH)SO4(铁的化合价为+3价),而NaNO2(氮的化合价为+3价)→NO(氮的化合价为+2价)。根据电子得失守恒、质量守恒定律即可配平反应化学方程式。(5)阳极反应:2O2-4e=O2↑,33.6 m3的氧气物质的量为1 500 mol,转移电子数为6 000 mol,阴极反应:Al3+3e=Al,故可以得到2 000 mol的Al,质量为:2 000 mol×27 g·mol-1=54 000 g=54 kg。
举一反三
已知A~G有如图所示的转化关系(部分生成物已略去),其中A、G为单质,D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,E、F均能与NaOH溶液反应。

请回答下列问题:
(1)写出F的电子式:____________。
(2)①C溶液与D反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
②F溶液与NaOH溶液共热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________,
②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(4)将5.4 g A投入200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G单质产生,且充分反应后有金属剩余,则该溶液可能是________(填代号)。
A.HNO3溶液    B.H2SO4溶液      C.NaOH溶液    D.HCl溶液
(5)将1 mol N2和3 mol G及催化剂充入容积为2 L的某密闭容器中进行反应,已知该反应为放热反应。平衡时,测得D的物质的量浓度为a  mol/L。
①如果反应速率v(G)=1.2 mol/(L·min),则v(D)=________mol/(L·min)。
②在其他条件不变的情况下,若起始时充入0.5 mol N2和1.5 mol G达到平衡后,D的物质的量浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)mol/L。
③该条件下的平衡常数为__________________(用含a的代数式表示)。
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由铝土矿(主要成分是Al2O3)炼制铝的工艺流程示意图如下:

(1)电解生成的铝在熔融液的       (填“上层”或“下层”),电解时不断消耗的电极是       (填“阴极”或“阳极”)。
(2)写出通入过量二氧化碳酸化时反应的离子方程式                                                                       
                                                                       
(3)电解制备铝时,需加入冰晶石(Na3AlF6),其作用是           ,工业上可以用氟化氢气体、氢氧化铝和纯碱在高温条件下发生反应来制取冰晶石,写出该反应的化学方程式                                                                       
(4)上述工艺所得铝中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池的阴极材料是       (填化学式),阳极的电极反应式为                                                                       
(5)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
①控制一定条件进行电解(见图),此时铝表面可形成耐酸的致密氧化膜,其电极反应式为                                 

②钢材镀铝后,能防止钢材腐蚀,其原因是                                                                                                                                               
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A—E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,它们之间的转化关系如下图所示。

则下列说法正确的是(  )
A.X与A反应的化学方程式是: Al2O3 + 2Fe Fe2O3 + 2Al 
B.向D溶液中滴加KSCN溶液,产生血红色沉淀
C.单质Y在一定条件下能与水发生置换反应
D.由于化合物B和C均既能与酸反应,又能与碱反应,所以均是两性化合物
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某地有丰富的铝土矿和石灰石资源,拟用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)为原料冶炼铝,工艺流程如下图所示:

(1)原料A的名称是             ,可循环使用的物质的化学式式为             
(2)如果省去步骤①,即溶解铝土矿从直接加入B溶液开始,则最终会对氧化铝的生产产生的影响是       
(3)写步骤③的离子方程式             
(4)步骤⑤是在铝电解槽中进行,电解槽的两极材料均用石墨,写出阴极的电极反应方程式             
(5)工业常用阳极氧化法使铝的表面生成致密的氧化膜。如右图是铝阳极氧化实验装置图:a端是电源的        极。铝片表面形成氧化铝的原理是(用电极方程式表示)                (填“能”或“不能”)用较浓NaCl溶液代替20%H2SO4作电解液进行铝的阳极氧化,若不能,请说明理由        
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铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
(1)工业上采用电解氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:
2Al2O3 4Al+3O2↑加入冰晶石的作用:_______________________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为              ,下列可作阴极材料的是________________。
A.铝材           B.石墨           C.铅板             D.纯铝

(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为__________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是____________              
(5)下列说法正确的是    
A. 阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B. 铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C. 铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D. 铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色
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