Question

A-J分別代表中學(xué)化學(xué)中常見的一種單質(zhì)或化合物，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖，

已知C、D、G、I為短周期元素形成的單質(zhì)，D、G、I常溫下為氣態(tài)；形成D的元素的原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍；B在焰色反應(yīng)中呈紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）．
請回答：
（1）已知K為紅棕色粉末，寫出C與K反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，引發(fā)該反應(yīng)的操作為

 

．
（2）寫出C與F反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）若在上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中每一步反應(yīng)均為恰好反應(yīng)，且不考慮C+K→A+L的變化時，為了最終得到J，則A、B的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

分析：C、D、G、I為短周期元素形成的單質(zhì)，D、G、I常溫下為氣態(tài)，形成D的元素的原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍，原子最外層最多排列8個電子，則D原子的次外層是第一電子層，所以D是O元素；B在焰色反應(yīng)中呈紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃），說明B中含有鉀元素，電解A生成氧氣和單質(zhì)C，則A是氧化物且應(yīng)該是金屬氧化物，則C是金屬單質(zhì)，C和K高溫下能生成A和L，所以該反應(yīng)是鋁熱反應(yīng)，則C是Al，A是Al₂O₃，K是金屬氧化物，L是金屬單質(zhì)；
B含有鉀元素且分解時能生成氧氣，根據(jù)中學(xué)知識知，B是KClO₃，E為KCl，電解氯化鉀溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鉀，G和I是氣體，則F為KOH，氧氣和G能反應(yīng)，則G是Cl₂，I為H₂，H是AlCl₃，氯化鋁和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀溶液，則J是KAlO₂．

解答：解：C、D、G、I為短周期元素形成的單質(zhì)，D、G、I常溫下為氣態(tài)，形成D的元素的原子最外層電子數(shù)是次外層的3倍，原子最外層最多排列8個電子，則D原子的次外層是第一電子層，所以D是O元素；B在焰色反應(yīng)中呈紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃），說明B中含有鉀元素，電解A生成氧氣和單質(zhì)C，則A是氧化物且應(yīng)該是金屬氧化物，則C是金屬單質(zhì)，C和K高溫下能生成A和L，所以該反應(yīng)是鋁熱反應(yīng)，則C是Al，A是Al₂O₃，K是金屬氧化物，L是金屬單質(zhì)；
B含有鉀元素且分解時能生成氧氣，根據(jù)中學(xué)知識知，B是KClO₃，E為KCl，電解氯化鉀溶液生成氯氣、氫氣和氫氧化鉀，G和I是氣體，則F為KOH，氧氣和G能反應(yīng)，則G是Cl₂，I為H₂，H是AlCl₃，氯化鋁和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀溶液，則J是KAlO₂，
（1）已知K為紅棕色粉末，則K是Fe₂O₃，該鋁熱反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+2Al

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，引發(fā)該反應(yīng)的操作為在鋁熱劑的表面加少量氯酸鉀固體，再插入鎂條，最后點燃鎂條，
故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；在鋁熱劑的表面加少量氯酸鉀固體，再插入鎂條，最后點燃鎂條；
（2）C是鋁，F(xiàn)是氫氧化鉀，鋁和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和氫氣，離子反應(yīng)方程式為：
2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）若在上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中每一步反應(yīng)均為恰好反應(yīng)，且不考慮C+K→A+L的變化時，為了最終得到J，發(fā)生的反應(yīng)為：Al₂O₃～2Al～2Al³⁺，KClO₃～KCl～KOH，若鋁離子和過量氫氧化鉀反應(yīng)生成J為KAlO₂，則Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-，依據(jù)反應(yīng)可知，需要Al₂O₃和KClO₃物質(zhì)的量為1：8反應(yīng)生成KAlO₂，故答案為：1：8．

點評：本題考查了物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化、物質(zhì)性質(zhì)等知識點，明確物質(zhì)的狀態(tài)、特殊性質(zhì)及某些特殊反應(yīng)類型是解本題關(guān)鍵，如鋁熱反應(yīng)、物質(zhì)的顏色等特殊性質(zhì)或現(xiàn)象都是解題的題眼，要注意總結(jié)歸納，難度中等．