Question

如图是无机物A～N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．N中只含有两种元素，N可作为工业生产C的原料．
请填写下列空白：
（1）单质G：

 

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（2）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）．
（3）反应⑩的离子方程式是

 

．
（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：

 

．
（6）现有1molN参加反应，假设各步反应均完全，生成C的质量为490g，生成G的质量为224g，则反应①的化学方程式为

 

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Answer 1

分析：I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属为Al，依据（5）中可知含铁元素，结合F+NaOH生成E为氢氧化物推断F为三价铁的化合物，D为氧化铁Fe₂O₃；K是一种红棕色气体为NO₂．判断L为NO；J溶液为HNO₃；推断G为Fe；H为Al₂O₃，转化关系中①反应生成的A为非金属氧化物，结合N中只含有两种元素，N可作为工业生产C的原料，推断N为铁元素和硫元素组成的化合物；A为SO₂；B为SO₃；C为H₂SO₄；C+M（硝酸铁盐）反应生成F（三价铁离子）和NO，说明发生了氧化还原反应，证明M为Fe（NO₃）₂；依据判断出的物质分析回答问题．

解答：解：由反应4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D为Fe₂O₃、SO₂中的一种，结合A+O₂ →B知，A为SO₂，M为Fe₂O₃，B为SO₃，C为H₂SO₄；由N为第三周期中熔点最高的金属知N为Al；L、H为Al₂O₃和Fe中的一种；由K是形成光化学烟雾及形成酸雨的一种主要气体知K为NO₂，J为HNO₃，E为NO；又由L+HNO₃ →D+NO↑分析知L为Fe，H为Al₂O₃；J应为Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；联系反应④：D+H₂SO₄ →F+NO↑知，D为Fe（NO₃）₂；F为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；G应为Fe（OH）₃，则
（1）G为Fe，故答案为：Fe；
（2）在反应中②化合反应又是氧化还原反应、③为化合反应非氧化还原反应、⑥分解反应非氧化还原反应、⑨氧化还原反应，②③⑥⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是③，故答案为：③；
（3）反应⑩是铁和硝酸发生反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式是：3Fe+2 NO₃^-+8H⁺+=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Fe+2 NO₃^-+8H⁺+=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）反应④硝酸亚铁在硫酸溶液中发生的氧化还原反应，离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺+=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺+=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）将化合物D（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，依据化学方程式的书写原则，原子守恒，氧化还原反应的化合价升降总数相同，配平得到化学方程式为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
（6）现有1molN参加反应，假设各步反应均完全，生成C（H₂SO₄）的质量为490g，生成G（Fe）的质量为224g，依据元素守恒，硫元素和铁元素物质的量为N中的元素，计算得到n（S）=

490g

98g/mol

=5mol，n（Fe）=

224g

56g/mol

=4mol；则反应①的化学方程式为：Fe₄S₅+8O₂

高温  .

2Fe₂O₃+5SO₂，故答案为：Fe₄S₅+8O₂

高温  .

2Fe₂O₃+5SO₂．

点评：本题考查了物质转化关系和物质性质的应用，本题涉及铁及其化合物，Al、HNO₃、H₂SO₄、NO_x等内容，综合考查考生熟练运用元素化合物知识解决问题的能力，题目难度中等．