Question

10．如图中A～J均代表无机物或其水溶液，其中B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体，J是磁性材料．

根据图示回答问题：
（1）按要求写出下列化学用语：若B原子中子数比质子数多1，则B的原子符号为²⁷₁₃Al；C的电子式为，若D最外层只有两个电子，则D的原子结构示意图；
（2）写出反应①的化学方程式是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H↑；写出反应②的化学方程式并标出电子转移的方向和数目
（3）J与稀硝酸反应的离子方程式是3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
用排水法收集满该反应的还原产物后，将试管倒扣在水槽中并通入O₂使试管刚好全部充满水，假设液体不外溢，则所得溶液的物质的量浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L．

Answer 1

分析 B是地壳中含量最高的金属元素，则B为Al，A、B高温生成E和D，D是单质，则该反应为铝热反应，所以D为Fe，E为Al₂O₃；H与D在高温下得到G、J，G是气体，J是磁性材料，该转化为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故H为H₂O，J为Fe₃O₄，G为H₂，由反应①Al+C→F+H₂，F与酸反应生成I，I与碱反应生成F可知，F为NaAlO₂，I为AlCl₃，故C为NaOH，据此答题．

解答 解：B是地壳中含量最高的金属元素，则B为Al，A、B高温生成E和D，D是单质，则该反应为铝热反应，所以D为Fe，E为Al₂O₃；H与D在高温下得到G、J，G是气体，J是磁性材料，该转化为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故H为H₂O，J为Fe₃O₄，G为H₂，由反应①Al+C→F+H₂，F与酸反应生成I，I与碱反应生成F可知，F为NaAlO₂，I为AlCl₃，故C为NaOH，
（1）B为Al，若B原子中子数比质子数多1，则B的原子符号为²⁷₁₃Al，C为NaOH，C的电子式为 ，D为Fe，是26号元素，D的原子结构示意图是，
故答案为：²⁷₁₃Al；；；
（2）反应①的化学方程式是 2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H↑；反应②的化学方程式并标出电子转移的方向和数目为，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H↑；；
（3）J为Fe₃O₄，J与稀硝酸发生氧化还原反应生成铁离子和一氧化氮，反应的离子方程式是 3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，根据反应4NO+2H₂O+O₂=4HNO₃，设生成的硝酸的物质的量为xmol，则NO气体的体积为22.4xL，即所溶液的体积为22.4xL，所以所得溶液的物质的量浓度为$\frac{x}{22.4x}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L，

故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；$\frac{1}{22.4}$mol/L．

点评 本题以框图形式，考查无机物推断，完成此类题目，关键是找准解题的突破口，再利用顺推法、逆推法相结合进行推断，难度中等．