Question

圖1中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）．其中，A俗稱(chēng)磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，但能與氫氟酸反應(yīng)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出Z單質(zhì)中Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

（2）E與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）A與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

（4）寫(xiě)出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：

 

．
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過(guò)量．假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)趫D2坐標(biāo)系中畫(huà)出n（X²⁺）隨n（X）變化的示意圖，并標(biāo)出n（X²⁺）的最大值．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專(zhuān)題：

分析：A俗稱(chēng)磁性氧化鐵，即為Fe₃O₄；能與氫氟酸反應(yīng)且不溶于水的酸性氧化物是SiO₂，即E為SiO₂，根據(jù)框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為硝酸、M為硅酸鈉、G為硝酸鐵，R為H₂SiO₃，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)用語(yǔ)來(lái)解答．

解答： 解：A俗稱(chēng)磁性氧化鐵，即為Fe₃O₄；能與氫氟酸反應(yīng)且不溶于水的酸性氧化物是SiO₂，即E為SiO₂，根據(jù)框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為硝酸、M為硅酸鈉、G為硝酸鐵，R為H₂SiO₃，
（1）Z為Si，Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：；
（2）E為SiO₂，E與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為SiO₂+2OH^-+=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：SiO₂+2OH^-+=SiO₃^2-+H₂O；
（3）Fe₃O₄在高溫下可與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

9Fe+4Al₂O₃，
故答案為：8Al+3Fe₃O₄

高溫  .

9Fe+4Al₂O₃；
（4）四氧化三鐵和硝酸反應(yīng)是氧化物中的二價(jià)鐵元素被氧化到最高價(jià)，硝酸中氮元素被還原到+2價(jià)，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（5）鐵和稀硝酸反應(yīng)，開(kāi)始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開(kāi)始階段Fe²⁺的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe³⁺反應(yīng)而生成Fe²⁺，故Fe²⁺的量逐漸會(huì)增大直至到最大值，以后不變，反應(yīng)過(guò)程中生成的氣體為NO，令Fe²⁺的最大物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO的物質(zhì)的量=

xmol×2

3

，根據(jù)N元素守恒可知：

xmol×2

3

+2x mol=4 mol，解得x=1.5，故n（Fe²⁺）隨n（Fe）變化的示意圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，側(cè)重物質(zhì)轉(zhuǎn)化和性質(zhì)的考查，側(cè)重鋁熱反應(yīng)及硅及其化合物轉(zhuǎn)化的考查，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算，題目難度中等．