Question

15．如圖是無機(jī)物A～M在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件未列出）．其中，I是第三周期離子半徑最小的金屬元素，K是一種紅棕色氣體．

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）在周期表中，組成單質(zhì)G的元素位于第四周期Ⅷ族，并寫出試劑NaOH的電子式
（2）在反應(yīng)⑦中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．
（3）在②、③、⑥、⑨中既屬于化合反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)的是③（填序號(hào)）．
（4）反應(yīng)④的離子方程式是3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明M中陽離子取適量Fe（NO₃）₂溶液于試管，滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入幾滴氯水，溶液出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe²⁺離子．
（6）將化合物D與KNO₃、KOH共熔，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時(shí)還生成KNO₂和H₂O．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 由反應(yīng)4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，氧化得到的A可以繼續(xù)被氧化，則A為SO₂，B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，由K是一種紅棕色氣體，K為NO₂，J為HNO₃，I是第三周期離子半徑最小的金屬元素，反應(yīng)⑦為鋁單質(zhì)與金屬氧化物所發(fā)生的置換反應(yīng)，G能與硝酸反應(yīng)并能產(chǎn)生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，L為NO，M應(yīng)為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應(yīng)④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂，反應(yīng)中硝酸根有剩余，F(xiàn)為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，E應(yīng)為Fe（OH）₃，結(jié)合對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和題目要求解答該題．

解答 解：由反應(yīng)4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，氧化得到的A可以繼續(xù)被氧化，則A為SO₂，B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，由K是一種紅棕色氣體，K為NO₂，J為HNO₃，I是第三周期離子半徑最小的金屬元素，反應(yīng)⑦為鋁單質(zhì)與金屬氧化物所發(fā)生的置換反應(yīng)，G能與硝酸反應(yīng)并能產(chǎn)生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，L為NO，M應(yīng)為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應(yīng)④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂，反應(yīng)中硝酸根有剩余，F(xiàn)為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，E應(yīng)為Fe（OH）₃．
（1）由以上分析可知G為Fe，是26號(hào)元素，位于周期表第四周期第Ⅷ族，NaOH的電子式為：，
故答案為：四；Ⅷ；；
（2）反應(yīng)⑦為Al與Fe₂O₃所發(fā)生的置換反應(yīng)，方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化鐵是氧化劑，鋁是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2；
（3）在反應(yīng)②、③、⑥、⑨中，②、⑥、⑨都為氧化還原反應(yīng)，③為SO₃+H₂O=H₂SO₄的反應(yīng)，既屬于化合反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)，故答案為：③；
（4）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在酸性條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）實(shí)驗(yàn)證明M[Fe（NO₃）₂]中陽離子：取適量Fe（NO₃）₂溶液于試管，滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入幾滴氯水，溶液出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe²⁺離子，
故答案為：取適量Fe（NO₃）₂溶液于試管，滴入幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入幾滴氯水，溶液出現(xiàn)血紅色，則證明有Fe²⁺離子；
（6）化合物Fe₂O₃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(shí)還生成KNO₂和H₂O，反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)流程圖為基礎(chǔ)，考查無機(jī)物的推斷，注意根據(jù)FeS₂與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)結(jié)合物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)和物質(zhì)的物理性質(zhì)進(jìn)行推斷，結(jié)合電子式的書寫、化學(xué)方程式和離子方程式的書寫、以及氧化還原反應(yīng)知識(shí)的運(yùn)用，并考查察了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力．