Question

19．圖1中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）．其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)．

回答下列問題：
（1）組成單質(zhì)X的元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；M中存在的化學(xué)鍵類型為離子鍵、共價(jià)鍵．
（2）一定條件下，Z與H₂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為ZH₄．ZH₄的電子式為．
（3）已知A與1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為X放出aKJ的能量（所有物質(zhì)均為固體），寫出該化學(xué)熱化學(xué)方程式：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol．
（4）寫出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O．
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量，假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n（X²⁺）隨n（X）變化的示意圖2，并標(biāo)出n（X²⁺）的最大值．

Answer 1

分析 A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe₃O₄；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，則E是SiO₂，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為HNO₃、M為Na₂SiO₃、G為Fe（NO₃）₃，R為H₂SiO₃，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)用語來解答

解答 解：A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe₃O₄；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，則E是SiO₂，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為HNO₃、M為Na₂SiO₃、G為Fe（NO₃）₃，R為H₂SiO₃．
（1）由上述分析可知，X為Fe，位于第四周期第Ⅷ族，M為Na₂SiO₃，含有離子鍵、共價(jià)鍵，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；離子鍵、共價(jià)鍵；
（2）SiH₄的電子式為：，故答案為：；
（3）1mol Al反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe時(shí)（所有物質(zhì)均為固體），放出a kJ熱量，則8molAl參加反應(yīng)放出的熱量為8akJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol，
故答案為：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol；
（3）四氧化三鐵與過量的稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO與水，反應(yīng)離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（4）鐵和稀硝酸反應(yīng)，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe²⁺的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe³⁺反應(yīng)而生成Fe²⁺，故Fe²⁺的量逐漸會(huì)增大直至到最大值，以后不變，反應(yīng)過程中生成的氣體為NO，令Fe²⁺的最大物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO的物質(zhì)的量=$\frac{xmol×2}{3}$，根據(jù)N元素守恒可知：$\frac{xmol×2}{3}$+2x mol=4 mol，解得x=1.5，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，由Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，可知開始產(chǎn)生NO時(shí)Fe的物質(zhì)的量等于Fe³⁺的物質(zhì)的量，即為1.5mol×$\frac{2}{3}$=1mol，故n（Fe²⁺）隨n（Fe）變化的示意圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物推斷，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行推斷，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算，題目難度中等．