Question

如圖是部分元素的單質和化合物之間的相互轉化關系，部分反應的生成物沒有全部列出．已知原料A、M均屬于金屬氧化物，L是由兩種沉淀組成的．F和Y反應能生成一種全部為非金屬元素所組成的鹽，C的焰色反應呈黃色，M有磁性，反應①中B和C的物質的量之比為3：4．
回答下列問題：
（1）反應②的主要用途是：

冶煉金屬或焊接鋼軌

（答一點即可，2分），Y的空間構型為

三角錐型

．
（2）已知反應③中還有一種無色氣體生成，寫出反應③的離子方程式：

3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO+14H₂O

．
（3）L中兩種沉淀為

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

（用化學式表示），A的化學式為

Na₂O₂

．
（4）若將M溶于稀硫酸中可形成溶液Z，請設計簡單的實驗，證明Z溶液中所含的金屬陽離子：

分別取少量乙溶液于兩支潔凈的試管中，向第一支試管中滴加硫氰化鉀溶液，溶液變血紅色，證明有Fe³⁺，向第二只試管中，滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，高錳酸鉀紫色褪去，證明含有Fe²⁺

．

Answer 1

分析：根據題意知，F和Y反應能生成一種全部為非金屬元素所組成的鹽，所以生成的鹽為銨鹽，故F和Y有一種是酸，一種是氨氣；M有磁性，所以M是四氧化三鐵；H和B 反應生成四氧化三鐵，所以H和B有一種是氧氣，一種是鐵；四氧化三鐵能和F反應，四氧化三鐵和酸反應，和氨氣不反應，所以F是酸，Y是氨氣；B和Y反應生成D，氨氣和鐵不反應，和氧氣反應，所以B 是氧氣，H是鐵；A是氧化物，A和X反應生成氧氣，所以A是過氧化鈉；氧氣和氨氣反應生成一氧化氮，所以D是一氧化氮；一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，所以E是二氧化氮；二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，F是酸，所以F 是硝酸，X是水；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，所以C是氫氧化鈉；四氧化三鐵和N生成鐵的反應是鋁熱反應，所以N是鋁，G是氧化鋁；氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，I和硝酸鐵反應生成L，L有兩種沉淀，所以I是偏鋁酸鈉，L是氫氧化鋁和氫氧化鐵．
（1）根據鋁熱反應的用途分析；氨氣是三角錐型．
（2）四氧化三鐵和硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水，注意該反應中有氧化還原反應發生．
（3）通過以上分析確定L、A的化學式．
（4）三價鐵離子用硫氰化鉀溶液檢驗；二價鐵離子用酸性高錳酸鉀溶液檢驗．

解答：解：F和Y反應能生成一種全部為非金屬元素所組成的鹽，所以生成的鹽為銨鹽，故F和Y有一種是酸，一種是氨氣；M有磁性，所以M是四氧化三鐵；H和B 反應生成四氧化三鐵，所以H和B有一種是氧氣，一種是鐵；四氧化三鐵能和F反應，四氧化三鐵和酸反應，和氨氣不反應，所以F是酸，Y是氨氣；B和Y反應生成D，氨氣和鐵不反應，和氧氣反應，所以B 是氧氣，H是鐵；A是氧化物，A和X反應生成氧氣，所以A是過氧化鈉；氧氣和氨氣反應生成一氧化氮，所以D是一氧化氮；一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，所以E是二氧化氮；二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，F是酸，所以F 是硝酸，X是水；過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，所以C是氫氧化鈉；四氧化三鐵和N生成鐵的反應是鋁熱反應，所以N是鋁，G是氧化鋁；氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，I和硝酸鐵反應生成L，L有兩種沉淀，所以I是偏鋁酸鈉，L是氫氧化鋁和氫氧化鐵．
（1）鋁熱反應的用途是冶煉金屬或焊接鋼軌；氨氣分子的空間構型為三角錐型，
故答案為：冶煉金屬或焊接鋼軌；三角錐型；
（2）四氧化三鐵和硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水，故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO+14H₂O；
（3）通過以上分析知，L為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，A為Na₂O₂，故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；Na₂O₂；
（4）四氧化三鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和硫酸亞鐵、水，三價鐵離子用硫氰化鉀溶液檢驗；二價鐵離子用酸性高錳酸鉀溶液檢驗，
故答案為：分別取少量乙溶液于兩支潔凈的試管中，向第一支試管中滴加硫氰化鉀溶液，溶液變血紅色，證明有Fe³⁺，向第二只試管中，滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，高錳酸鉀紫色褪去，證明含有Fe²⁺．

點評：本題考查了元素化合物的推斷，難度較大，會確定“題眼”，根據“題眼”結合題中信息推斷元素化合物，易錯題是（2）題，注意硝酸具有強氧化性，能把亞鐵離子氧化成鐵離子．