Question

如图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）．其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体．

请填写下列空白：
（1）在周期表中，组成单质G的元素位于第______周期______族．
（2）在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．
（3）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是______．（填写序号）
（4）反应④的离子方程式是：______．
（5）将化合物D与KNO₃、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾），同时还生成KNO₂和H₂O．该反应的化学方程式是：______．

Answer 1

【答案】分析：FeS₂氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂，B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，即铝热反应．K是一种红棕色气体，为NO₂，则J为HNO₃，L被氧化成为NO₂，故L可能为氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能与某M溶液反应得到L，故L不可能是碱性的气体氨气，故L为NO，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，由反应4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂，氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂，B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，由K是一种红棕色气体，K为NO₂，J为HNO₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，L为NO，M应为Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；联系反应④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M为Fe（NO₃）₂，反应中硝酸根有剩余，F为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，E应为Fe（OH）₃，结合对应物质的性质和题目要求解答该题．
解答：解：FeS₂氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂，B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，即铝热反应．K是一种红棕色气体，为NO₂，则J为HNO₃，L被氧化成为NO₂，故L可能为氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能与某M溶液反应得到L，故L不可能是碱性的气体氨气，故L为NO，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，由反应4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂，氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂，B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，由K是一种红棕色气体，K为NO₂，J为HNO₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，L为NO，M应为Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；联系反应④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M为Fe（NO₃）₂，反应中硝酸根有剩余，F为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，E应为Fe（OH）₃，
（1）由以上分析可知G为Fe，是26号元素，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；
（2）反应⑦为Al与Fe₂O₃所发生的置换反应，方程式为2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，氧化铁是氧化剂，铝是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故答案为：1：2；
（3）在反应②、③、⑥、⑨中，②、⑥、⑨都为氧化还原反应，③为SO₃+H₂O=H₂SO₄的反应，既属于化合反应又属于非氧化还原反应，故答案为：③；
（4）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在酸性条件下可发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）化合物Fe₂O₃与KNO₃、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾），同时还生成KNO₂和H₂O，反应方程式为Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，
故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．
点评：本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题注意根据FeS₂与氧气反应的性质结合物质的反应特点和物质的物理性质，如颜色、状态等，先确定个别物质，根据框图寻找线索进行推断．