Question

10．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是由第三周期元素組成的單質(zhì)中熔點(diǎn)最高的金屬，K是一種紅棕色氣體．

請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（1）在周期表中，組成單質(zhì)G的元素位于周期表位置第四周期第VIII．
（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）檢驗(yàn)M溶液中是否含有Fe²⁺離子的操作是取少量M溶液于試管中，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色退去，則含有Fe²⁺離子．
（4）反應(yīng)④的離子方程式是3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（5）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(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 FeS₂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，I為第三主族熔點(diǎn)最高的金屬，應(yīng)為Al，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)，即鋁熱反應(yīng)．K是一種紅棕色氣體，為NO₂，則J為HNO₃，L被氧化成為NO₂，故L可能為氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能與某M溶液反應(yīng)得到L，故L不可能是堿性的氣體氨氣，故L為NO，G能與硝酸反應(yīng)并能產(chǎn)生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，
M成分復(fù)雜，既有硝酸鐵，又有硝酸亞鐵，故在加入硫酸后，與原有的硝酸根離子形成了硝酸的條件，使得亞鐵離子被氧化，硝酸根被還原．最后，由于D為Fe₂O₃，而有框圖中可知E為氫氧化物，E經(jīng)由一步轉(zhuǎn)變?yōu)镈，故E為Fe（OH）₃，而E直接由F加入堿而得到，故F為三價(jià)鐵離子，其陰離子可能為硫酸根與硝酸根的混合物，或者是僅有硫酸根離子，由于題目所給物質(zhì)名稱僅為F，故可知F為純凈物硫酸鐵，因?yàn)橄跛岣�已被亞鐵離子還原，據(jù)此分析解答．

解答 解：FeS₂氧化得到的A可以繼續(xù)被氧化，則A為SO₂B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，I為第三主族熔點(diǎn)最高的金屬，應(yīng)為Al，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)，即鋁熱反應(yīng)．K是一種紅棕色氣體，為NO₂，則J為HNO₃，L被氧化成為NO₂，故L可能為氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能與某M溶液反應(yīng)得到L，故L不可能是堿性的氣體氨氣，故L為NO，G能與硝酸反應(yīng)并能產(chǎn)生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，
M成分復(fù)雜，既有硝酸鐵，又有硝酸亞鐵，故在加入硫酸后，與原有的硝酸根離子形成了硝酸的條件，使得亞鐵離子被氧化，硝酸根被還原．最后，由于D為Fe₂O₃，而有框圖中可知E為氫氧化物，E經(jīng)由一步轉(zhuǎn)變?yōu)镈，故E為Fe（OH）₃，而E直接由F加入堿而得到，故F為三價(jià)鐵離子，其陰離子可能為硫酸根與硝酸根的混合物，或者是僅有硫酸根離子，由于題目所給物質(zhì)名稱僅為F，故可知F為純凈物硫酸鐵，因?yàn)橄跛岣�已被亞鐵離子還原，
（1）通過以上分析知，G是Fe，位于第四周期第VIII族，
故答案為：第四周期第VIII族；
（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，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2；
（3）亞鐵離子具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其檢驗(yàn)方法為取少量M溶液于試管中，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色退去，則含有Fe²⁺離子，
故答案為：取少量M溶液于試管中，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若紫紅色退去，則含有Fe²⁺離子；
（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）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) 本題考查無機(jī)物推斷，為高頻考點(diǎn)，明確物質(zhì)特殊性質(zhì)及特殊顏色是解本題關(guān)鍵，熟悉物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，知道亞鐵離子的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象，題目難度不大．