Question

12．如圖是無(wú)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）．已知：I是地殼中含量最多的金屬元素形成的單質(zhì)；L是無(wú)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(jiàn)的金屬單質(zhì)，能形成多種氧化物；M的溶液呈淺綠色．

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）在周期表中，組成單質(zhì)G的元素位于第四周期Ⅷ族．
（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、④、⑤、⑥中屬于氧化還原反應(yīng)的是②④（填序號(hào)）
（4）反應(yīng)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(shí)還生成KNO₂和H₂O．該反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)，則I應(yīng)為Al，K是一種紅棕色氣體，判斷為NO₂，則J為HNO₃，L為NO；反應(yīng)①為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，且A能與氧氣反應(yīng)生成B，則A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I與D反應(yīng)生成G為金屬單質(zhì)，則可知該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，所以G為Fe，H為Al₂O₃，過(guò)量的G可與J溶液反應(yīng)得到M，M應(yīng)為Fe（NO₃）₂；M和C反應(yīng)得F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；F與氫氧化鈉反應(yīng)得E應(yīng)為Fe（OH）₃，E受熱分解得D，據(jù)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(zhì)，則I應(yīng)為Al，K是一種紅棕色氣體，判斷為NO₂，則J為HNO₃，L為NO；反應(yīng)①為4FeS₂+11O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，且A能與氧氣反應(yīng)生成B，則A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I與D反應(yīng)生成G為金屬單質(zhì)，則可知該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，所以G為Fe，H為Al₂O₃，過(guò)量的G可與J溶液反應(yīng)得到M，M應(yīng)為Fe（NO₃）₂；M和C反應(yīng)得F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；F與氫氧化鈉反應(yīng)得E應(yīng)為Fe（OH）₃，E受熱分解得D．
（1）G為Fe，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，故答案為：四、Ⅷ；
（2）反應(yīng)⑦為鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，F(xiàn)e₂O₃是氧化劑，Al是還原劑，二者物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2；
（3）反應(yīng)②為：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO₃，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)③為SO₃+H₂O=H₂SO₄，屬于非氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)④是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)⑤是Fe³⁺+3OH=Fe（OH）₃↓，屬于非氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)⑥為2Fe（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，屬于非氧化還原反應(yīng)，
故答案為：②④；
（4）反應(yīng)④的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）將化合物D與KNO₃、KOH共融，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時(shí)還生成KNO₂和H₂O，根據(jù)元素守恒和氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，“FeS₂與氧氣反應(yīng)、K與E的顏色、I的性質(zhì)”等時(shí)推斷的突破口，結(jié)合轉(zhuǎn)化進(jìn)行推斷，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)，題目難度中等．