Question

下圖是無(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）．其中，I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質(zhì)，K是一種紅棕色氣體．

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）A的化學(xué)式為

SO₂

，I的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

．
（2）在周期表中，組成單質(zhì)G的元素在周期表中的位置是

第四周期第Ⅷ族

．
（3）寫(xiě)出反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe

當(dāng)有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，生成G的物質(zhì)的量為

0.1 mol

．
（4）在反應(yīng)②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應(yīng)又能屬于非氧化還原反應(yīng)的是

③

（填寫(xiě)序號(hào)）．
（5）G在潮濕的空氣中容易發(fā)生腐蝕，寫(xiě)出其發(fā)生腐蝕時(shí)正極上的電極反應(yīng)式

2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

．
（6）用惰性電極電解C的稀溶液時(shí)，陰極產(chǎn)生標(biāo)況下的氣體11.2L時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)物的物質(zhì)的量是

0.25mol

，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（7）寫(xiě)出反應(yīng)④的離子方程式是

3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（8）將化合物D與KNO₃、KOH混合，在高溫條件下可制得一種“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

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O

．

Answer 1

分析：由反應(yīng)4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結(jié)合A+O₂ →B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質(zhì)，應(yīng)為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃ →M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應(yīng)為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應(yīng)④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，D為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應(yīng)為Fe（OH）₃，至此全部物質(zhì)已確定，題目所涉及的問(wèn)題可順利解決．

解答：解：由反應(yīng)4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結(jié)合A+O₂ →B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質(zhì)，應(yīng)為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃ →M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應(yīng)為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應(yīng)④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，D為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應(yīng)為Fe（OH）₃，
（1）由以上分析可知A為SO₂，I為Al，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：SO₂；；
（2）G為Fe，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（3）反應(yīng)⑦為鋁熱反應(yīng)，方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，由化合價(jià)的變化可知當(dāng)有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，生成Fe的物質(zhì)的量為0.1mol，
故答案為：2Al+Fe₂O₃ 

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；0.1 mol；
（4）根據(jù)推斷出的物質(zhì)的種類以及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化可知反應(yīng)②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應(yīng)又能屬于非氧化還原反應(yīng)的是③，故答案為：③；
（5）鐵在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（6）用惰性電極電解H₂SO₄的稀溶液時(shí)，陰極產(chǎn)生為氫氣，陽(yáng)極生成氧氣，電解方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
標(biāo)況下的氣體11.2L即0.5mol時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)物的物質(zhì)的量是0.25mol，
故答案為：0.25mol；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（7）反應(yīng)④的離子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（8）由題給信息可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，題目較為綜合，涉及原子的構(gòu)成、元素周期表的位置、鋁熱反應(yīng)、金屬的腐蝕以及電化學(xué)知識(shí)，側(cè)重于元素化合物的考查，根據(jù)題給信息以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系為解答該題的關(guān)鍵．