Question

I如图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）．其中，I是既能与强酸反应生成氢气又能与强碱反应生成氢气的金属，K是一种红棕色气体，D的俗名叫铁红，A是形成酸雨的主要气体．

请填写下列空白：
（1）推导出下列物质的化学式：L：

NO

，C：

H₂SO₄

，E：

Fe（OH）₃

；
（2）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又属于氧化还原反应的是

②

（填写序号）．
（3）在反应⑨中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

1：2

．
（4）反应⑦的化学方程式是：

Fe₂O₃+2Al

高温  .

Al₂O₃+2Fe

．
II硝酸溶液是 一种重要的化工原料，而氨气是工业生产硝酸的重要原料．
①据报道用Mg与石墨作电极与NH₄Cl溶液形成原电池，也可生成NH₃．其反应是Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑，写出该电池正极的电极反应式

2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑

．
②硝酸厂常用碱液吸收法处理尾气：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂．若每2mol NO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子1mol，则反应的离子方程式是

2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂

．

Answer 1

分析：Ⅰ、I是既能与强酸反应生成氢气又能与强碱反应生成氢气的金属，可以推断I为Al，K是L和氧气反应生成的一种红棕色气体，判断为NO₂，L为NO，J为HNO₃；D的俗名叫铁红为Fe₂O₃，A是形成酸雨的主要气体为SO₂，依据I+D=G+H，判断为2Al+Fe₂O₃=Al₂O₃+2Fe的反应，转化关系中G+J（HNO₃）→M+L（N0），推断G为Fe，H为Al₂O₃；M为Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₂；由A为SO₂推断，B为SO₃，C溶液为硫酸溶液；C溶液和M溶液反应生成L（NO），证明M为Fe（NO₃）₂的溶液，F为三价铁盐溶液，E为Fe（OH）₃，依据判断出的物质进行分析判断回答问题；
Ⅱ、①依据原电池的原理结合电池反应，正极反应是得到电子发生还原反应的电极反应，是铵根离子得到电子的反应；
②若每2mol NO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子1mol计算生成的硝酸，根据化合价的变化判断生成物，以此书写反应的离子方程式．

解答：Ⅰ、I是既能与强酸反应生成氢气又能与强碱反应生成氢气的金属，可以推断I为Al，K是L和氧气反应生成的一种红棕色气体，判断为NO₂，L为NO，J为HNO₃；D的俗名叫铁红为Fe₂O₃，A是形成酸雨的主要气体为SO₂，依据I+D=G+H，判断为2Al+Fe₂O₃=Al₂O₃+2Fe的反应，转化关系中G+J（HNO₃）→M+L（N0），推断G为Fe，H为Al₂O₃；M为Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₂；由A为SO₂推断，B为SO₃，C溶液为硫酸溶液；C溶液和M溶液反应生成L（NO），证明M为Fe（NO₃）₂的溶液，F为三价铁盐溶液，E为Fe（OH）₃，
（1）依据推导得到各物质的化学式为：L、NO；C、H₂SO₄ ；E、Fe（OH）₃，故答案为：NO；H₂SO₄ ；Fe（OH）₃；
（2）反应②是化合反应属于氧化还原反应、③是化合反应不是氧化还原反应、⑥是氢氧化铁的分解反应、⑨是氧化还原反应，既属于化合反应又属于氧化还原反应是②．故答案为：②
（3）反应⑨是二氧化氮和水中的反应，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；反应中氧化剂与还原剂都是二氧化氮，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故答案为：1：2；
（4）反应⑦是铝和氧化铁发生的铝热反应，反应的化学方程式是：Fe₂O₃+2Al

高温  .

Al₂O₃+2Fe；
Ⅱ（1）反应的总反应式为Mg+2NH₄Cl=MgCl₂+2NH₃↑+H₂↑，则2NH₄⁺在正极上得电子生成NH₃和H₂，发生还原反应电极反应式为：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案为：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑；
（2）每2molNO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子1mol，则N的化合价分别有+4价变化为+5价和+3价，在碱性溶液中应生成NO₃^-和NO₂^-，反应的离子方程式为：2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂，
故答案为：2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂．

点评：本题考查较为综合，涉及化学反应类型、原电池的原理应用，氧化还原反应等知识，物质的量不同产物不同，利用反应的量判断生成产物，题目难度中等，注意把握电极反应式的书写方法．