Question

【題目】下圖是無機物 A~J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C為紅棕色氣體；H和I是兩種常見的金屬單質；過量I與 D溶液反應生成A。

請填寫下列空白：

(1)H元素在周期表中的位置是________；寫出①的離子反應方程式：_________；檢驗E溶液中陽離子的最佳試劑為________。

(2)這類反應常用于冶煉高熔點的金屬。用MnO2冶煉金屬錳的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為__________。

(3)SCR技術處理機動車尾氣時，在催化條件下利用氨氣與C反應，生成無污染的物質。發生反應的化學方程式為__________。

(4)F與NaClO、NaOH溶液反應，可制得一種“綠色”高效凈水劑K2FeO4。每生成1molFeO42-時轉移____________mol電子。

(5)B為大氣污染物，利用炭粉可以將其還原為無污染的物質X2。

已知：X2(g)+O2(g)=2XO(g) △H=+180.6kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol

寫出用碳粉還原B的熱化學方程式__________。

Answer 1

【答案】第三周期ⅢA族 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O KSCN溶液 3：4 8NH3+6NO27N2+12H2O 3 C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) △H=-574.1kJ/mol

或C(s)+2XO(g)=CO2(g)+X2(g) △H=-574.1kJ/mol

【解析】

反應中H和I是兩種常見的金屬單質，H與G在高溫下反應產生I和J，則H是Al，I是Fe，J是Al2O3,G是Fe的氧化物；C為紅棕色氣體；C是B與O2反應生成，則B是NO，C的NO2，B與H2O反應產生的D是HNO3，過量I與 D溶液反應生成A，則A是Fe(NO3)2，E是Fe(NO3)3，E與NaOH溶液反應產生F是Fe(OH)3，F加熱分解產生G，故G是Fe2O3。

(1)H是Al，Al元素在周期表中的位置是第三周期ⅢA族，反應①是Fe2+在酸性條件下被NO3-氧化變為Fe3+的過程，離子反應方程式：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；E中金屬陽離子是Fe3+，檢驗Fe3+的最佳試劑為KSCN溶液，若看到溶液變為血紅色，就證明含Fe3+；

(2)鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬。若用MnO2冶煉金屬錳，反應方程式為4Al+3MnO23Mn+2Al2O3，在反應中氧化劑是MnO2，還原劑是Al，氧化劑與還原劑的物質的量之比為3：4；

(3)SCR技術處理機動車尾氣時，在催化條件下利用氨氣與NO2反應，生成無污染的物質N2和水。根據電子守恒及原子守恒，可知反應方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O；

(4)F是Fe(OH)3，Fe(OH)3與NaClO、NaOH溶液反應，可制得一種“綠色”高效凈水劑K2FeO4。在Fe(OH)3中Fe元素化合價為+3價，在K2FeO4中Fe元素化合價為+6價，所以每生成1molFeO42-時轉移3mol電子；

(5)B 是NO，它是大氣污染物，利用炭粉可以將其還原為無污染的物質N2。

①X2(g)+O2(g)=2XO(g) △H=+180.6kJ/mol ②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol

②-①，整理可得：C(s)+2XO(g)=CO2(g)+X2(g) △H=-574.1kJ/mol，或寫為C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) △H=-574.1kJ/mol。