Question

12．如圖是無機物A～M在一定條件下的轉化關系（部分產物及反應條件未列出）．已知：I是地殼中含量最多的金屬元素形成的單質；L是無色氣體，K是一種紅棕色氣體，且L與K含有的元素種類相同；G為日常生活中常見的金屬單質，能形成多種氧化物；M的溶液呈淺綠色．

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）在周期表中，組成單質G的元素位于第四周期Ⅷ族．
（2）在反應⑦中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2．
（3）在②、③、④、⑤、⑥中屬于氧化還原反應的是②④（填序號）
（4）反應④的離子方程式是：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（5）將化合物D與KNO₃、KOH加熱共融，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時還生成KNO₂和H₂O．該反應的化學方程式是：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 I是由地殼中含量最多的金屬元素組成的單質，則I應為Al，K是一種紅棕色氣體，判斷為NO₂，則J為HNO₃，L為NO；反應①為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，且A能與氧氣反應生成B，則A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I與D反應生成G為金屬單質，則可知該反應為鋁熱反應，所以G為Fe，H為Al₂O₃，過量的G可與J溶液反應得到M，M應為Fe（NO₃）₂；M和C反應得F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；F與氫氧化鈉反應得E應為Fe（OH）₃，E受熱分解得D，據此答題．

解答 解：I是由地殼中含量最多的金屬元素組成的單質，則I應為Al，K是一種紅棕色氣體，判斷為NO₂，則J為HNO₃，L為NO；反應①為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，且A能與氧氣反應生成B，則A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I與D反應生成G為金屬單質，則可知該反應為鋁熱反應，所以G為Fe，H為Al₂O₃，過量的G可與J溶液反應得到M，M應為Fe（NO₃）₂；M和C反應得F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；F與氫氧化鈉反應得E應為Fe（OH）₃，E受熱分解得D．
（1）G為Fe，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，故答案為：四、Ⅷ；
（2）反應⑦為鋁熱反應，反應方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，Fe₂O₃是氧化劑，Al是還原劑，二者物質的量之比為1：2，故答案為：1：2；
（3）反應②為：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃，屬于氧化還原反應；反應③為SO₃+H₂O=H₂SO₄，屬于非氧化還原反應；反應④是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，屬于氧化還原反應；反應⑤是Fe³⁺+3OH=Fe（OH）₃↓，屬于非氧化還原反應；反應⑥為2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，屬于非氧化還原反應，
故答案為：②④；
（4）反應④的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）將化合物D與KNO₃、KOH共融，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時還生成KNO₂和H₂O，根據元素守恒和氧化還原反應中電子得失守恒可知，該反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，“FeS₂與氧氣反應、K與E的顏色、I的性質”等時推斷的突破口，結合轉化進行推斷，需要學生熟練掌握元素化合物性質，題目難度中等．