Question

單質(zhì)X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（必要的反應(yīng)條件未標(biāo)出），回答下列問題：
（1）若該反應(yīng)用于工業(yè)上制取粗硅，寫出化學(xué)方程式

 

（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，相應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．乙分別溶解于適量的鹽酸和NaOH溶液中，將所得兩種溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體的化學(xué)式分別是

 

、

 

．
（3）若X、乙焰色反應(yīng)均呈黃色，甲是一種常見的無(wú)色無(wú)味的液體，則乙物質(zhì)中所含的化學(xué)鍵類型有

 

．
（4）若X是黃綠色氣體，甲、乙兩種氣體相遇會(huì)產(chǎn)生白煙．甲與X反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（5）若該反應(yīng)為Cu+2H₂O=Cu（OH）₂+H₂↑，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙中將圖2補(bǔ)畫完整，構(gòu)成閉合回路，使該裝置能夠發(fā)生該置換反應(yīng)．你所畫出的裝置中實(shí)現(xiàn)的主要能量轉(zhuǎn)化形式為

 

，轉(zhuǎn)化為

 

．

Answer 1

分析：（1）單質(zhì)X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系為置換反應(yīng)，若該反應(yīng)用于工業(yè)上制取粗硅是碳和二氧化硅高溫加熱生成硅和一氧化碳的反應(yīng)；
（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，判斷為氧化鐵，是鋁和氧化鐵高溫反應(yīng)生成氧化鋁和鐵的反應(yīng)；乙為氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，氯化鋁溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體為氧化鋁；偏鋁酸鈉溶液溶液加熱蒸干并灼燒，最終所得固體為偏鋁酸鈉；
（3）若X、乙焰色反應(yīng)均呈黃色，判斷X為鈉，甲是一種常見的無(wú)色無(wú)味的液體判斷為水，所以反應(yīng)為鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣的置換反應(yīng)，乙為氫氧化鈉；
（4）若X是黃綠色氣體為Cl₂，甲、乙兩種氣體相遇會(huì)產(chǎn)生白煙判斷為氯化氫和氨氣，所以甲和X反應(yīng)是氯氣和氨氣發(fā)生的置換反應(yīng)生成氮?dú)饴然瘹洌?br />（5）銅和水不能反應(yīng)，設(shè)計(jì)成電解池，銅做陽(yáng)極可以實(shí)現(xiàn)銅和水的反應(yīng)．

解答：解：（1）單質(zhì)X、Y與化合物甲、乙有如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系為置換反應(yīng)，若該反應(yīng)用于工業(yè)上制取粗硅是碳和二氧化硅高溫加熱生成硅和一氧化碳的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑，
故答案為：2C+SiO₂

高溫  .

Si+2CO↑；
（2）若X、Y為日常生活中常見的兩種金屬，且甲為紅棕色粉末，判斷為氧化鐵，是鋁和氧化鐵高溫反應(yīng)生成氧化鋁和鐵的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；乙為氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，氯化鋁溶液加熱蒸干并灼燒，氯化鋁水解生成氫氧化鋁和氯化氫，加熱蒸干過(guò)程中氯化氫揮發(fā)，得到氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁分解生成氧化鋁，最終所得固體為氧化鋁；偏鋁酸鈉溶液溶液加熱，偏鋁酸鈉水解生成氫氧化鋁和氫氧化鈉，加熱蒸干揮發(fā)的是水，灼燒最終所得固體為偏鋁酸鈉，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；Al₂O₃；NaAlO₂；
（3）若X、乙焰色反應(yīng)均呈黃色，判斷X為鈉，甲是一種常見的無(wú)色無(wú)味的液體判斷為水，所以反應(yīng)為鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣的置換反應(yīng)，乙為氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，氫氧化鈉中所含化學(xué)鍵為離子鍵、共價(jià)鍵，
故答案為：離子鍵、（極性）共價(jià)鍵；
（4）若X是黃綠色氣體為Cl₂，甲、乙兩種氣體相遇會(huì)產(chǎn)生白煙判斷為氯化氫和氨氣，所以甲和X反應(yīng)是氯氣和氨氣發(fā)生的置換反應(yīng)生成氮?dú)狻⒙然瘹�，該化學(xué)反應(yīng)為3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl，故答案為：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl；
（5）銅和水不能反應(yīng)，設(shè)計(jì)成電解池，銅做陽(yáng)極，鉑電極做陰極，接通電源插在氫氧化鈉溶液中，可以實(shí)現(xiàn)銅和水的反應(yīng)，裝置圖為：，過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：；電能；化學(xué)能．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的分析判斷，電解池原理的分析應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)和置換反應(yīng)的特征是解題關(guān)鍵，題目難度中等．