Question

甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如图．已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．

（1）钢铁因甲而生锈时的正极反应式为                  ．

（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物．则

①R的原子结构示意图                        ．

②乙的一种重要用途是                        ．

（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R．

①工业上由乙制取R的单质伴随的能量主要转化形式是：           能转化为           能．

②R的单质与MnO₂反应的化学方程式为                         ．

③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂¯，可以在碱性条件下加入R的单质除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）．除去NO₂¯（有丙的阴离子生成）的离子方程式为         ．

Answer

（1）2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣；

（2）；制造光导纤维或生产玻璃等；

（3）①电；化学；

②4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；

③2Al+OH﹣+NO2﹣+2H2O=2AlO2﹣+NH3．H2O．

【解析】

试题分析：甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，则甲为O2，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．

（1）钢铁因甲而生锈时，正极上发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子；

（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO2，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H2SiO3；

（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al2O3，丁为Al（OH）3．

【解析】
甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，则甲为O2，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R．

（1）钢铁因甲而生锈时，正极上发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：2H2O+4e﹣+O2=4OH﹣，

（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物，则乙为SiO2，结合转化关系可知，丙为可溶性硅酸盐、丁为H2SiO3，则：①R为Si元素，原子结构示意图为，②乙为二氧化硅，可以制造光导纤维或生产玻璃等，

（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R，则丙为偏铝酸盐，R为Al元素，由转化关系可知，乙为Al2O3，丁为Al（OH）3，则：

①工业上电解熔融的氧化铝冶炼Al，则制取Al的单质伴随的能量主要转化形式是：电能转化为化学能，

②Al的单质与MnO2反应的化学方程式为：4Al+3MnO22Al2O3+3Mn，

③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2﹣，可以在碱性条件下加入Al的单质除去，加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，生成氨气，有丙的阴离子生成，即还生成偏铝酸根，该反应的离子方程式为：2Al+OH﹣+NO2﹣+2H2O=2AlO2﹣+NH3．H2O，