Question

20．如圖是無(wú)機(jī)物A～N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）．M的溶液與C的稀溶液發(fā)生以下反應(yīng)．其中，I的單質(zhì)能與本周期IA、VIIA元素組成的最高價(jià)氧化物的水化物分別發(fā)生反應(yīng)，K是一種紅棕色氣體，E．是紅褐色沉淀E物質(zhì)，N是由兩種元素按質(zhì)量比7：8組成的常用化工原料．

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）物質(zhì)M、N的化學(xué)符號(hào)分別為Fe（NO₃）₂、FeS₂；
（2）在反應(yīng)①、②、④、⑥中，既屬于化合反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)的是①（填寫(xiě)序號(hào)）；在反應(yīng)⑤中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2；
（3）反應(yīng)③的離子方程式是：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；I與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（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K₂GO₄，同時(shí)還生成KNO₂和H₂O．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是（用相應(yīng)元素表示）：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O．

Answer 1

分析 I的單質(zhì)能與本周期IA、VIIA元素組成的最高價(jià)氧化物的水化物分別發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)是氫氧化鋁與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的反應(yīng)，故I為Al；F與氫氧化鈉反應(yīng)得到E是紅褐色的沉淀物質(zhì)，則E為Fe（OH）₃；L與氧氣反應(yīng)得到K，K是一種紅棕色氣體，則L為NO、K為NO₂，K與水反應(yīng)生成J為HNO₃；N是由兩種元素按質(zhì)量比7：8組成的常用化工原料，與氧氣反應(yīng)得到D與A，A可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，D由氫氧化鐵轉(zhuǎn)化得到，考慮為工業(yè)制備硫酸反應(yīng)，猜測(cè)N為FeS₂，F(xiàn)e、S元素質(zhì)量之比符合7：8，故A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；又由G+HNO₃ →M+NO↑，可知G為Fe，H為Al₂O₃，而M與C反應(yīng)得到NO與F，則M為Fe（NO₃）₂，則F為鐵鹽，可能為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，據(jù)此解答．

解答 解：I的單質(zhì)能與本周期IA、VIIA元素組成的最高價(jià)氧化物的水化物分別發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)是氫氧化鋁與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的反應(yīng)，故I為Al；F與氫氧化鈉反應(yīng)得到E是紅褐色的沉淀物質(zhì)，則E為Fe（OH）₃；L與氧氣反應(yīng)得到K，K是一種紅棕色氣體，則L為NO、K為NO₂，K與水反應(yīng)生成J為HNO₃；N是由兩種元素按質(zhì)量比7：8組成的常用化工原料，與氧氣反應(yīng)得到D與A，A可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，D由氫氧化鐵轉(zhuǎn)化得到，考慮為工業(yè)制備硫酸反應(yīng)，猜測(cè)N為FeS₂，F(xiàn)e、S元素質(zhì)量之比符合7：8，故A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；又由G+HNO₃ →M+NO↑，可知G為Fe，H為Al₂O₃，而M與C反應(yīng)得到NO與F，則M為Fe（NO₃）₂，則F為鐵鹽，可能為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃．
（1）由上述分析可知，物質(zhì)M、N的化學(xué)符號(hào)分別為：Fe（NO₃）₂、FeS₂，故答案為：Fe（NO₃）₂、FeS₂；
（2）在反應(yīng)①、②、④、⑥中，①、⑥都為氧化還原反應(yīng)，①為2SO₂+O₂→2SO₃的反應(yīng)，既屬于化合反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)，
反應(yīng)⑤為Al與Fe₂O₃所發(fā)生的置換反應(yīng)，方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：①；1：2；
（3）反應(yīng)③的離子方程式是：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；I為Al，與NaOH反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）將化合物Fe₂O₃與KNO₃、KOH共融，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K₂GO₄，同時(shí)還生成KNO₂和H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，涉及N、S、Fe、Al元素化學(xué)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，I的性質(zhì)、K與E的顏色及轉(zhuǎn)化關(guān)系中連續(xù)與氧氣等是推斷突破口，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．