Question

如图中X、Y、Z为单质，其它为化合物，它们之间存在如图转化关系（部分产物已略去）．其中，A俗称磁性氧化铁；C的熔、沸点高，硬度大，能与氢氟酸反应，其晶体的基本结构单元是以Z原子为中心的正四面体结构．回答下列问题：

（1）组成单质Y的元素原子的核外电子排布图是

 

；C中Z原子的轨道杂化方式是

 

．
（2）A与B的稀溶液反应生成D的离子方程式是

 

．
（3）已知A与1molAl反应转化为X时（所有物质均为固体）．放出aKJ热量．写出该反应的热化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：图中X、Y、Z为单质，其它为化合物，A俗称磁性氧化铁，则A为Fe₃O₄，A为Al和Fe₃O₄发生铝热反应生成铁与氧化铝，X与Y反应得到四氧化三铁，则X为Fe、Y为O₂，氧气、NO、水反应得到D为HNO₃，四氧化三铁和硝酸发生氧化还原反应，反应生成硝酸铁溶液，故D为Fe（NO₃）₃，Z与氧气反应得到C，而C的熔、沸点高，硬度大，能与氢氟酸反应，则Z为Si，C为SiO₂，E为Na₂SiO₃，F为H₂SiO₃，据此解答．

解答： 解：图中X、Y、Z为单质，其它为化合物，A俗称磁性氧化铁，则A为Fe₃O₄，A为Al和Fe₃O₄发生铝热反应生成铁与氧化铝，X与Y反应得到四氧化三铁，则X为Fe、Y为O₂，氧气、NO、水反应得到D为HNO₃，四氧化三铁和硝酸发生氧化还原反应，反应生成硝酸铁溶液，故D为Fe（NO₃）₃，Z与氧气反应得到C，而C的熔、沸点高，硬度大，能与氢氟酸反应，则Z为Si，C为SiO₂，E为Na₂SiO₃，F为H₂SiO₃，
（1）组成单质Y的元素为O元素，核外电子排布图是，C为SiO₂，Si原子成4个σ价，没有孤对电子，Si原子采取sp³杂化，故答案为：；sp³杂化；
（2）A和足量B的稀溶液反应生成D的离子方程式为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O．
（3）Fe₃O₄与1mol Al反应转化为Fe时（所有物质均为固体），放出akJ热量，则8molAl反应放出热量为8kJ，该反应的热化学方程式：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol，
故答案为：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol．

点评：本题考查无机物推断，涉及核外电子排布、杂化轨道、离子方程式书写、热化学方程式书写，A的俗称与C的性质是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识，难度中等．