Question

A～J分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素．请填写下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中的含有同一种元素在周期表中位置______，
（2）写出检验D溶液中阳离子的方法______．
（3）写出反应④的离子方程式______．
（4）若28gA单质在足量的氧气中灼烧，反应放出的热量为QkJ（Q＞0），写出这个反应的热化学方程式：______；
（5）若向气体K的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的pH______7（填“＞”、“＜”或“=”），用离子方程式表示其原因：______；若向气体K的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，则所得溶液中含各离子物质的质量浓度由大到小的关系是______．

Answer

G为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I和H，能与NaOH溶液反应，说明G为Al2O3，与NaOH反应生成NaAlO2，而I也能与NaOH反应生成NaAlO2，则I为Al，H为O2，C和碱、D和气体K反应生成E、F，则说明E、F都为氢氧化物，E能转化为F，应为Fe（OH）2→Fe（OH）3的转化，所以E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，则C为FeCl2，D为FeCl3，K为NH3，B为Fe3O4，与Al在高温条件下发生铝热反应生成A，即Fe，结合对应单质、化合物的性质解答该题．
【解析】
G为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I和H，能与NaOH溶液反应，说明G为Al2O3，与NaOH反应生成NaAlO2，而I也能与NaOH反应生成NaAlO2，则I为Al，H为O2，C和碱反应生成E、F，D和气体K反应也生成E、F，则说明E、F都为氢氧化物，E能转化为F，应为Fe（OH）2→Fe（OH）3的转化，所以E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，则C为FeCl2，D为FeCl3，K为NH3，B为Fe3O4，与Al在高温条件下发生铝热反应生成A，即Fe，则推断各物质分别为：A、Fe；B、Fe3O4；C、FeCl2；D、FeCl3；E、Fe（OH）2；F、Fe（OH）3；G、Al2O3；H、O2；I、Al；K、NH3；
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中的含有同一种元素铁元素，在周期表中位置，位于周期表第4周期、第Ⅷ族，
故答案为：第4周期、第Ⅷ族；
（2）溶液D为氯化铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许D溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明D溶液中含有Fe3+；故答案为：取少许D溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明D溶液中含有Fe3+；
（3）反应④是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，
反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑；
（4）n（Fe）==0.5mol，反应放出的热量为Q kJ（Q＞0），则在足量氧气中灼烧的热化学方程式为
3Fe（s）+2O2 （g）=Fe3O4（s）；△H=-6Q kJ•mol-1，
故答案为：3Fe（s）+2O2 （g）=Fe3O4（s）；△H=-6Q kJ•mol-1；
（5）气体K的水溶液为一水合氨溶液，加入盐酸，使其恰好完全反应生成氯化铵和水，氯化铵在水溶液中水解显酸性，所以PH＜7；反应的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；
若向气体NH3的0.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，假设条件均为1L，发生反应：NH3•H2O+H+=NH4++H2O，n（NH3•H2O）=0.1mol，n（H+）=0，1mol，所以一水合氨和硫酸前后反应生成硫酸铵溶液，铵根离子水解显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）；
故答案为：＜； NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）；