Question

如圖是無機物A～M在一定條件下的轉(zhuǎn)化關系（部分產(chǎn)物及反應條件未列出）．其中，I的陽離子是由第三周期元素形成的簡單離子中半徑最小的，E是紅褐色物質(zhì)，K是紅棕色物質(zhì)．反應⑩為少量J的溶液與足量G的反應．

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）在周期表中，組成單質(zhì)G的元素位于第

 

周期

 

族
（2）寫出反應②的化學方程式

 

（3）寫出反應④的離子方程式

 

（4）主族元素X與I某些性質(zhì)相似，X的各層電子數(shù)相等．寫出X與短周期原子半徑最大元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式

 

（5）標準狀況下，將一支充滿了L、K和O₂的混合氣體的燒瓶倒扣在盛滿水的水槽里，水充滿燒瓶，求燒瓶內(nèi)溶液的濃度c的范圍

 

mol/L（用分數(shù)表示，無需化簡，假設生成的液體不擴散）

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：由反應4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結(jié)合A+O₂→B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質(zhì)，應為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃→M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應④：M+H₂SO₄→F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應為Fe（OH）₃，至此全部物質(zhì)已確定，題目所涉及的問題可順利解決．

解答： 解：由反應4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結(jié)合A+O₂→B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質(zhì)，應為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃→M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應④：M+H₂SO₄→F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應為Fe（OH）₃，
（1）G為Fe，位于周期表第四周期、Ⅷ族，故答案為：四；Ⅷ；
（2）反應②是二氧化硫催化氧化為三氧化硫，反應的化學方程式為：2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
故答案為：2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
（3）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在硫酸酸性條件下可發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
故答案為：Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）主族元素X與I某些性質(zhì)相似，X的各層電子數(shù)相等．寫出X與短周期原子半徑最大元素的最高價氧化物的水化物為氫氧化鈉溶液，I為Al與NaOH反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，根據(jù)對角線規(guī)則可知Be的性質(zhì)和Al相似，也能與堿反應，反應的離子方程式為：Be+2OH^-=BeO₂^2-+H₂↑；
故答案為：Be+2OH^-=BeO₂^2-+H₂↑；
（5）若混合氣體是NO₂和O₂，且體積比為4：1，因為發(fā)生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的

4

5

，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質(zhì)的量濃度為

4

5×22.4

mol/L=

1

28

mol/L；
若混合氣體是NO和O₂，且二者體積比為3：4，因為發(fā)生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的

4

7

，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為

4

7×22.4

moL/L=

1

32.9

mol/L，
因是三種物質(zhì)的混合物，應介于二者之間，

1

32.9

mol/L～

1

28

mol/L；
故答案為：

1

32.9

mol/L～

1

28

mol/L．

點評：本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力、計算能力的考查，題目難度中等，本題注意根據(jù)FeS₂與氧氣反應的性質(zhì)結(jié)合物質(zhì)的反應特點和物理特性為突破口進行解答．