Question

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．
請填寫下列空白：
（1）在周期表中，組成單質I的元素位于第______周期______族．
（2）在反應⑦中氧化劑與還原劑的物質的量之比為______．
（3）在反應②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應是______．（填寫序號）
（4）反應④的離子方程式是：______．

Answer 1

【答案】分析：FeS₂氧化得到的A可以繼續被氧化，則A為SO₂B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，I為第三主族熔點最高的金屬，應為Al，反應⑦為鋁單質與金屬氧化物所發生的置換反應，即鋁熱反應．K是一種紅棕色氣體，為NO₂，則J為HNO₃，L被氧化成為NO₂，故L可能為氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能與某M溶液反應得到L，故L不可能是堿性的氣體氨氣，故L為NO，G能與硝酸反應并能產生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，
M成分復雜，既有硝酸鐵，又有硝酸亞鐵，故在加入硫酸后，與原有的硝酸根離子形成了硝酸的條件，使得亞鐵離子被氧化，硝酸根被還原．最后，由于D為Fe₂O₃，而有框圖中可知E為氫氧化物，E經由一步轉變為D，故E為Fe（OH）₃，而E直接由F加入堿而得到，故F為三價鐵離子，其陰離子可能為硫酸根與硝酸根的混合物，或者是僅有硫酸根離子，由于題目所給物質名稱僅為F，故可知F為純凈物硫酸鐵，因為硝酸根已被亞鐵離子還原，結合對應物質的性質和題目要求解答該題．
解答：解：FeS₂氧化得到的A可以繼續被氧化，則A為SO₂B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，I為第三主族熔點最高的金屬，應為Al，反應⑦為鋁單質與金屬氧化物所發生的置換反應，即鋁熱反應．K是一種紅棕色氣體，為NO₂，則J為HNO₃，L被氧化成為NO₂，故L可能為氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能與某M溶液反應得到L，故L不可能是堿性的氣體氨氣，故L為NO，G能與硝酸反應并能產生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃，M成分復雜，既有硝酸鐵，又有硝酸亞鐵，故在加入硫酸后，與原有的硝酸根離子形成了硝酸的條件，使得亞鐵離子被氧化，硝酸根被還原．最后，由于D為Fe₂O₃，而有框圖中可知E為氫氧化物，E經由一步轉變為D，故E為Fe（OH）₃，而E直接由F加入堿而得到，故F為三價鐵離子，其陰離子可能為硫酸根與硝酸根的混合物，或者是僅有硫酸根離子，由于題目所給物質名稱僅為F，故可知F為純凈物硫酸鐵，
（1）由以上分析可知I為Al，原子核外由3個電子層，最外層電子數為3，位于周期表第三周期、ⅢA族，
故答案為：三、ⅢA；
（2）反應⑦為Al與Fe₂O₃所發生的置換反應，方程式為2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，氧化劑與還原劑的物質的量之比為
1：2，故答案為：1：2；
（3）在反應②、③、⑥、⑨中，②、⑥、⑨都為氧化還原反應，③為SO₃+H₂O=H₂SO₄的反應，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Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
點評：本題考查無機物的推斷，題目難度中等，本題注意根據FeS₂與氧氣反應的性質結合物質的反應特點和物理特性為突破口進行解答．