Question

（11分）如下圖所示：已知A、D、E、F是中學化學中常見單質，B、C是氧化物，且B的相對分子質量是232。

請填空：
(1) A是________，E是________(填化學式) 
(2) C電解的化學方程式為________________________。
(3) 寫出工業以B為原料冶煉D的化學方程式___________________、_________________。
(4) 熔融狀態下，金屬鈉和G能組成可充電電池（裝置示意圖如下），反應原理為：Na + GNaCl +D

放電時，正極反應為___________________，陽離子遷移途徑為________________________。

Answer 1

（1）Al   O₂      （2）2Al₂O₃(熔融) 4Al+3O₂↑    
（3）Fe₃O₄+ 4CO  3Fe+4CO₂（1分）      3 Fe₃O₄+8Al  9Fe+ 4Al₂O₃
（4）Fe ^2＋+ 2e ^-= Fe       Na⁺從負極經β─Al₂O₃移向正極

根據框圖轉化可知，A→D是置換反應，且B的相對分子質量是232，單質A需要通過電解生成，所以A是鋁，B是四氧化三鐵，C是氧化鋁，D是鐵，E是氧氣，F是氫氣，G是氯化亞鐵。
（2）電解氧化鋁生成鋁和氧氣，方程式為2Al₂O₃(熔融) 4Al+3O₂↑ 。
（3）鐵的冶煉需要通過還原劑還原，所以方程式為Fe₃O₄+ 4CO  3Fe+4CO₂或3 Fe₃O₄+8Al  9Fe+ 4Al₂O₃。
（4）在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。所以鈉是負極，正極是亞鐵離子得到電子，方程式為Fe ^2＋+ 2e ^-= Fe。原電池中陽離子從負極流向正極，即Na⁺從負極經β─Al₂O₃移向正極。