Question

甲、乙、丙、丁四種物質轉化關系如右圖．已知甲是一種導致鋼鐵生銹及許多還原性物質變質的單質，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素R．
（1）鋼鐵因甲而生銹時的正極反應式為

 

．
（2）若乙是難溶于水的酸性氧化物．則
①R的原子結構示意圖

 

．
②乙的一種重要用途是

 

．
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R．
①工業(yè)上由乙制取R的單質伴隨的能量主要轉化形式是：

 

能轉化為

 

能．
②R的單質與MnO₂反應的化學方程式為

 

．
③染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO₂?，可以在堿性條件下加入R的單質除去（加熱處理后的廢水，會產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體）．除去NO₂?（有丙的陰離子生成）的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：甲是一種導致鋼鐵生銹及許多還原性物質變質的單質，則甲為O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素R．
（1）鋼鐵因甲而生銹時，正極上發(fā)生還原反應，氧氣在正極獲得電子生成氫氧根離子；
（2）若乙是難溶于水的酸性氧化物，則乙為SiO₂，結合轉化關系可知，丙為可溶性硅酸鹽、丁為H₂SiO₃；
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R，則丙為偏鋁酸鹽，R為Al元素，由轉化關系可知，乙為Al₂O₃，丁為Al（OH）₃．

解答： 解：甲是一種導致鋼鐵生銹及許多還原性物質變質的單質，則甲為O₂，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一種相同元素R．
（1）鋼鐵因甲而生銹時，正極上發(fā)生還原反應，氧氣在正極獲得電子生成氫氧根離子，正極電極反應式為：2H₂O+4e^-+O₂=4OH^-，
故答案為：2H₂O+4e^-+O₂=4OH^-；
（2）若乙是難溶于水的酸性氧化物，則乙為SiO₂，結合轉化關系可知，丙為可溶性硅酸鹽、丁為H₂SiO₃，則：①R為Si元素，原子結構示意圖為，②乙為二氧化硅，可以制造光導纖維或生產玻璃等，
故答案為：；制造光導纖維或生產玻璃等；
（3）若丙是離子化合物，且陰離子含金屬元素R，則丙為偏鋁酸鹽，R為Al元素，由轉化關系可知，乙為Al₂O₃，丁為Al（OH）₃，則：
①工業(yè)上電解熔融的氧化鋁冶煉Al，則制取Al的單質伴隨的能量主要轉化形式是：電能轉化為化學能，
故答案為：電；化學；
②Al的單質與MnO₂反應的化學方程式為：4Al+3MnO₂

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn，
故答案為：4Al+3MnO₂

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn；
③染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在堿性條件下加入Al的單質除去，加熱處理后的廢水，會產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，生成氨氣，有丙的陰離子生成，即還生成偏鋁酸根，該反應的離子方程式為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O，
故答案為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃．H₂O．

點評：本題以無機物推斷為載體，考查元素化合物性質、常用化學用語、離子方程式等，難度中等，注意對基礎知識的全面掌握．