Question

A、D、E、G四种单质和X、Y、Z三种化合物均是中学化学中的重要物质，他们之间有如图所示的转化关系．常温常压下，X是无色无味的液体，Y是黑色晶体，Z的水溶液是一种弱酸，反应（1）不能在玻璃仪器中进行．请回答下列问题：
（1）X的电子式______；
（2）反应（1）的化学方程式_______；
（3）过量的G单质投入某稀HN0₃溶液中加热，放 出NO气体，写出这一反应的离子方程式______．
（4）在（3）所得溶液中加入过量NaOH溶液，观察到的实验现象是______；
（5）将单质G与金属Al用导线连接插入盛有足量NaOH溶液的同一烧杯中，在外线路中测得有电流产生，请写出该原电池负极的电极反应式：______．

Answer

题中常温常压下，X是无色无味的液体，则X应为H2O，Y是黑色晶体，应为Fe3O4，反应（1）不能在玻璃仪器中进行，则Z应是HF，A和X反应生成Z和D，即单质A+H2O→HF+单质D，应为F2和H2O的反应，故A为F2，Z为HF，D为O2，X和G的反应为：H2O+G（单质）→E（单质）+Fe3O4，应为Fe和水的反应，故G为Fe，E为H2，Y为Fe3O4，以此来书写化学方程式或离子方程式，并判断反应现象；
【解析】
（1）常温常压下，X是无色无味的液体，则X应为H2O，Y是黑色晶体，应为Fe3O4，反应（1）不能在玻璃仪器中进行，则Z应是HF，A和X反应生成Z和D，即单质A+H2O→HF+单质D，应为F2和H2O的反应，故A为F2，Z为HF，
D为O2，X和G的反应为：H2O+G（单质）→E（单质）+Fe3O4，应为Fe和水的反应，故G为Fe，E为H2，Y为Fe3O4，H2O为共价化合物，根据电子式的书写方法可写出其电子式为，故答案；                
 （2）F2具有强氧化性，与H2O反应生成HF和O2，故答案为：2F2+2H2O=4HF+O2；
（3）过量的铁与稀硝酸反应生成Fe2+和NO，根据质量守恒定律和电荷守恒可写出离子方程式为3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O；
（4）氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，为白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易与氧气反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，故答案为：产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
（5）原电池中，Al做负极被氧化，在碱性溶液中生成AlO2-，电极反应式为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．