Question

如圖甲中X、Y、Z為單質，其它是化合物，它們之間存在如下轉化關系（部分產物已略去）．其中A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應．回答下列問題：
（1）組成單質X的元素在元素周期表中的位置是

 

；
（2）已知A與1molAl反應轉化為X時（所有物質均為固體）的熱效應為akJ，則該反應的熱化學方程式為

 

；
（3）A與過量D的稀溶液反應生成C的離子方程式為

 

；
（4）向含4molD的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量．假設生成的氣體只有一種，請在坐標系圖乙中畫出n（X²⁺）隨n（X）變化的示意圖，并標出n（X²⁺）的最大值．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe₃O₄；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，則E是SiO₂，根據轉化關系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為HNO₃、M為Na₂SiO₃、C為Fe（NO₃）₃，R為H₂SiO₃，然后結合物質的性質及化學用語來解答．

解答： 解：A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe₃O₄；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，則E是SiO₂，根據轉化關系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為HNO₃、M為Na₂SiO₃、C為Fe（NO₃）₃，R為H₂SiO₃，
（1）由上述分析可知，x為Fe，位于第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）1mol Al反應轉化為Fe時（所有物質均為固體），放出a kJ熱量，則8molAl參加反應放出的熱量為8akJ，所以反應的熱化學方程式為8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol，
故答案為：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol；
（3）四氧化三鐵與過量的稀硝酸反應生成硝酸鐵、NO與水，反應離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（4）鐵和稀硝酸反應，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe²⁺的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe³⁺反應而生成Fe²⁺，故Fe²⁺的量逐漸會增大直至到最大值，以后不變，反應過程中生成的氣體為NO，令Fe²⁺的最大物質的量為xmol，根據電子轉移守恒可知，NO的物質的量=

xmol×2

3

，根據N元素守恒可知：

xmol×2

3

+2x mol=4 mol，解得x=1.5，根據電子轉移守恒可知，由Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，可知開始產生NO時Fe的物質的量等于Fe³⁺的物質的量，即為1.5mol×

2

3

=1mol，故n（Fe²⁺）隨n（Fe）變化的示意圖為：，
故答案為：．

點評：本題考查無機物推斷，根據物質的性質進行推斷，（4）為易錯點，注意根據反應的方程式計算，題目難度中等．