Question

18．如圖是無機物A～M在一定條件下的轉化關系（部分產物及反應條件未列出）．其中，I是由第三周期元素組成的單質中熔點最高的金屬，K是一種紅棕色氣體．

（1）在周期表中，組成單質G的元素位于第四周期第Ⅷ族
（2）在反應⑦中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2；試舉出反應⑦的一種工業用途工業冶煉鐵（或焊接鋼軌）
（3）在②、③、⑥、⑨中既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應的是③（填序號）．
（4）反應④的離子方程式是3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（5）實驗室中檢驗M中所含陽離子的最典型方法是取少許溶液于試管中，滴加KSCN溶液無現象，再滴加氯水顯紅色，則證明有Fe²⁺
（6）工業上制備J的第一步反應原理可用方程式表示為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O
（7）將化合物D與KNO₃、KOH共融，可制得一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時還生成KNO₂和H₂O．該反應的化學方程式是Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 FeS₂與氧氣在高溫下得到SO₂、Fe₂O₃，A可以連續被氧化得到B，則A為SO₂，B為SO₃，D為Fe₂O₃，SO₃與水反應生成C為H₂SO₄，I為第三主族熔點最高的金屬，則I為Al，反應⑦為鋁單質與氧化鐵得到Fe與氧化鋁，K是一種紅棕色氣體，則K為NO₂，J為HNO₃，J與G反應得到L，L被氧化成為NO₂，則G為Fe，H為Al₂O₃，L為NO，聯系反應④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂，F為鐵鹽溶液，E應為Fe（OH）₃，據此解答．

解答 解：FeS₂與氧氣在高溫下得到SO₂、Fe₂O₃，A可以連續被氧化得到B，則A為SO₂，B為SO₃，D為Fe₂O₃，SO₃與水反應生成C為H₂SO₄，I為第三主族熔點最高的金屬，則I為Al，反應⑦為鋁單質與氧化鐵得到Fe與氧化鋁，K是一種紅棕色氣體，則K為NO₂，J為HNO₃，J與G反應得到L，L被氧化成為NO₂，則G為Fe，H為Al₂O₃，L為NO，聯系反應④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂，F為鐵鹽溶液，E應為Fe（OH）₃．
（1）由以上分析可知，G為Fe，是26號元素，位于周期表第四周期第Ⅷ族，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）反應⑦為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化鐵是氧化劑，鋁是還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2，該反應可以用于：工業冶煉鐵（或焊接鋼軌），
故答案為：1：2；工業冶煉鐵（或焊接鋼軌）；
（3）在反應②、③、⑥、⑨中，②、⑨都為氧化還原反應，⑥為氫氧化鐵分解得到氧化鐵與水，屬于分解反應，③為SO₃+H₂O=H₂SO₄，既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應，
故答案為：③；
（4）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在酸性條件下可發生氧化還原反應，反應的離子方程式為3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）M為Fe（NO₃）₂，檢驗含有亞鐵離子方法為：取少許溶液于試管中，滴加KSCN溶液無現象，再滴加氯水顯紅色，則證明有Fe²⁺，
故答案為：取少許溶液于試管中，滴加KSCN溶液無現象，再滴加氯水顯紅色，則證明有Fe²⁺；
（6）工業上制備硝酸的第一步反應為氨氣的催化氧化，反應方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
 （7）化合物Fe₂O₃與KNO₃、KOH共融，可制得一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄（高鐵酸鉀），同時還生成KNO₂和H₂O，反應方程式為Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH=2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點評 本題考查無機物的推斷，注意根據FeS₂與氧氣反應、物質的顏色等為突破口，再根據框圖尋找線索進行推斷，需要學生熟練掌握元素化合物性質，題目難度中等．