Question

A-J是中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如下图所示（部分产物已略去）．已知A是一种高熔点物质，D是一种红棕色固体．请回答下列问题：

（1）固体A的晶体类型为______，K的化学式为______．
（2）C与D在高温下的反应在冶金工业上称为______反应，引发该反应的实验操作是______．
（3）G→J的化学方程式为______．
（4）A→H的离子方程式为______．
（5）I的水溶液pH______7（填“＞”、“＜”或“=”），原因是______（用离子方程式表示）．

Answer

D是一种红棕色固体可知D为Fe2O3，A是一种高熔点物质，电解A得到B与C，考虑A为Al2O3，由转化关系C+Fe2O3A（Al2O3）+E，故C为Al，E为Fe，A能与氢氧化钠溶液、盐酸反应，A为Al2O3符合转化关系，故B为O2；A与氢氧化钠溶液生成H，A与盐酸反应生成I，H+I→KAl2O3，故H为NaAlO2，I为AlCl3，K为Al（OH）3；
E（Fe）与盐酸反应生成F，故F为FeCl2，F（FeCl2溶液）中加入氨水生成G，GJD（Fe2O3），故G为Fe（OH）2，J为Fe（OH）3，验证符合转化关系．
【解析】
D是一种红棕色固体可知D为Fe2O3，A是一种高熔点物质，电解A得到B与C，考虑A为Al2O3，由转化关系C+Fe2O3A（Al2O3）+E，故C为Al，E为Fe，A能与氢氧化钠溶液、盐酸反应，A为Al2O3符合转化关系，故B为O2；A与氢氧化钠溶液生成H，A与盐酸反应生成I，H+I→KAl2O3，故H为NaAlO2，I为AlCl3，K为Al（OH）3；
E（Fe）与盐酸反应生成F，故F为FeCl2，F（FeCl2溶液）中加入氨水生成G，GJD（Fe2O3），故G为Fe（OH）2，J为Fe（OH）3，
（1）由上述分析可知，A为Al2O3，属于离子化合物，K为Al（OH）3；
故答案为：离子化合物，Al（OH）3；
（2）C与D在高温下的反应为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，在冶金工业上称为铝热反应，引发该反应的实验操作是：在混合粉末上插上镁条，周围撒上少量KClO3，然后点燃镁条；
故答案为：铝热，在混合粉末上插上镁条，周围撒上少量KClO3，然后点燃镁条；
（3）G→J是Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，反应方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（4）A→H是氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（5）I为AlCl3，AlCl3水溶液中铝离子水解Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性，pH＜7；
故答案为：＜，Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+．