Question

3．Na、Al、Fe是生活中常見的金屬元素．
（1）工業(yè)上以鋁土礦（主要成分Al₂O₃•3H₂O）為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過程：
①將粉碎、篩選后的鋁土礦溶解在氫氧化鈉溶液中；
②通入過量二氧化碳使①所得溶液中析出氫氧化鋁固體；③使氫氧化鋁脫水生成氧化鋁；④電解熔融氧化鋁生成鋁．
寫出②所涉及離子反應(yīng)方程式：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，蒸干AlCl₃溶液不能得到無水AlCl₃，使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無水AlCl₃，用化學(xué)方程式解釋：6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃．
（2）鐵在地殼中的含量約占5%左右．鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石等．紅熱的鐵能跟水蒸氣反應(yīng)，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．生成的黑色物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN溶液，見不到血紅色產(chǎn)生，其原因是Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（用離子方程式解釋）．工業(yè)煉鐵常用赤鐵礦與Al在高溫下反應(yīng)制備，寫出該反應(yīng)的方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．
（3）鈉的化合物中，其中純堿顯堿性的原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用離子方程式解釋），向飽和的純堿溶液中通入過量的二氧化碳所產(chǎn)生現(xiàn)象晶體（或沉淀）析出，該物質(zhì)是NaHCO₃．（寫化學(xué)式）

Answer 1

分析 （1）偏鋁酸鈉可以和過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，根據(jù)離子方程式的書寫方法來書寫；根據(jù)“SOCl₂是一種液態(tài)化合物，與水發(fā)生劇烈的非氧化還原反應(yīng)，生成兩種有刺激性氣味的氣體、使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無水AlCl₃”寫出SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成Fe₃O₄和一種可燃性氣體，可燃?xì)怏w為氫氣；黑色的物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN，見不到血紅色產(chǎn)生，說明溶液中無亞鐵離子，可能是黑色固體物質(zhì)中含有單質(zhì)鐵，或者溶于還原性的酸；鋁熱反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃=2Fe+Al₂O₃；
（3）鈉的化合物中純堿是強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸鈉水解而使溶液呈堿性；向飽和的純堿溶于中通入過量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉．

解答 解：（1）偏鋁酸鈉可以和過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，即AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
SOCl₂是一種液態(tài)化合物，與水發(fā)生劇烈的非氧化還原反應(yīng)，生成兩種有刺激性氣味的氣體，該兩種氣體應(yīng)該為氯化氫和二氧化硫；使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合并加熱，可得到無水AlCl₃，反應(yīng)生成、氯化鋁、二氧化硫和氯化氫氣體，所以SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃，
故答案為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；6SOCl₂+AlCl₃•6H₂O  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO₂↑+AlCl₃；
（2）紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成Fe₃O₄和氫氣，反應(yīng)為3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，黑色的物質(zhì)溶于酸后，加入KSCN，見不到血紅色產(chǎn)生，說明溶液中無亞鐵離子，可能是黑色固體物質(zhì)中含有單質(zhì)鐵，或者溶于還原性的酸，反應(yīng)方程式為：Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺，或者Fe₃O₄+8H⁺+2I^-=3Fe²⁺+4H₂O+I₂，鋁熱反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，
故答案為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺或者Fe₃O₄+8H⁺+2I^-=3Fe²⁺+4H₂O+I₂；2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（3）純堿是強(qiáng)堿弱酸鹽，在純堿溶液中CO₃^2-易水解生成氫氧根離子：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，導(dǎo)致溶液呈堿性；
向飽和的純堿溶液中通入過量的二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子反應(yīng)為：CO₂+H₂O+2Na⁺+CO₃^2-=2NaHCO₃↓，則會有NaHCO₃晶體（或沉淀）析出，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；晶體（或沉淀）析出；NaHCO₃．

點評 本題考查較為綜合，涉及鹽的水解原理、離子方程式、化學(xué)方程式書寫等知識，題目難度中等，明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．