I.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1所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素

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  • I.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Al 2O 3,与NaOH反应生成NaAlO 2,而I也能与NaOH反应生成NaAlO 2,则I为Al,H为O 2,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FeCl 2,D为FeCl 3,K为NH 3,B为Fe 3O 4,与Al在高温条件下发生铝热反应生成A,即Fe,则各物质分别为:A、Fe;B、Fe 3O 4;C、FeCl 2;D、FeCl 3;E、Fe(OH) 2;F、Fe(OH) 3;G、Al 2O 3;H、O 2;I、Al;K、NH 3

    (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)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NaAlO 2和H 2

    反应的离子方程式为2Al+2OH -+2H 2O═2AlO 2 -+3H 2↑,故答案为:2Al+2OH -+2H 2O═2AlO 2 -+3H 2↑;

    (3)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:NH 4 ++H 2O⇌NH 3•H 2O+H +

    故答案为:<; NH 4 ++H 2O⇌NH 3•H 2O+H +

    II.(1))活泼金属电极做电解池的阳极,通甲烷的一端是原电池的正极,连接的铁做电解池的阳极,所以铁电极本身放电;,电极反应为:Fe-2e -=Fe 2+;故答案为:Fe-2e -=Fe 2+

    (2)①燃料电池中,正极发生的反应一定是氧气得电子的过程,该电池的电解质环境是熔融碳酸盐,所以电极反应为:O 2+2CO 2+4e -=2CO 3 2-(或2O 2+4CO 2+8e -=4CO 3 2-),故答案为:O 2+2CO 2+4e -=2CO 3 2-(或2O 2+4CO 2+8e -=4CO 3 2-);

    ②电池是以熔融碳酸盐为电解质,可以循环利用的物质只有二氧化碳(CO 2),故答案为:CO 2

    (3)阴极的电极反应为:2H ++2e -=H 2↑,阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生,所以转移电子的物质的量为4mol,根据电池的负极电极反应是CH 4+4CO 3 2--8e -=5CO 2+2H 2O,当转移0.1mol电子时,消耗CH 4(标准状况)的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:11.2.

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