Question

13．图中X、Y、Z、W是地壳含量前四位（不按顺序）的元素组成的单质，其它为化合物，A有磁性．它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）．


回答下列问题：
（1）组成单质Y的元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族，M的化学式是Na₂SiO₃；
（2）胶体的应用非常广泛，早在150年前的1862年，英国科学家格雷阿姆就提出了“胶体“的概念，R胶体中分散质直径大小范围为：1nm～100nm，可利用丁达尔效应区分胶体和溶液；
（3）写出A与 W反应的化学方程式：8Al+3Fe₃O₄ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃；
（4）写出A和足量D的稀溶液反应生成G的离子方程式：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
（5）简述检验G溶液中的金属阳离子的实验方法取少量Fe（NO₃）₃溶液于一支试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含Fe³⁺（操作、现象、结论）
（6）工业由E制备Z的反应方程式SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

Answer 1

分析 图中X、Y、Z、W是地壳含量前四位（不按顺序）的元素组成的单质，其它为化合物，前四位元素为：氧、硅、铝、铁；A有磁性，A俗称磁性氧化铁，即为Fe₃O₄，根据框图中的转化关系，W为Al和Fe₃O₄发生铝热反应生成铁，可知X为铁、Y为O₂、D为硝酸，G为四氧化三铁和硝酸发生氧化还原反应，反应生成硝酸铁溶液，四种元素中另一种元素Z为Si，则E为SiO₂，M为硅酸钠，R为H₂SiO₃，据此答题．

解答 解：图中X、Y、Z、W是地壳含量前四位（不按顺序）的元素组成的单质，其它为化合物，前四位元素为，氧、硅、铝、铁；A有磁性，A俗称磁性氧化铁，即为Fe₃O₄，根据框图中的转化关系，W为Al和Fe₃O₄发生铝热反应生成铁，可知X为铁、Y为O₂、D为硝酸，G为四氧化三铁和硝酸发生氧化还原反应，反应生成硝酸铁溶液，四种元素判断Z为Si，E为SiO₂，M为硅酸钠，R为H₂SiO₃；
（1）依据分析可知，Y为氧元素，位于周期表中第二周期第ⅥA族，M为硅酸钠，化学式为Na₂SiO₃，
故答案为：第二周期第ⅥA族；Na₂SiO₃；
（2）R胶体中分散质直径大小范围为：1 nm～100 nm，可利用丁达尔效应区分胶体和溶液，
故答案为：1 nm～100 nm；丁达尔效应；
（3）A与 W反应是Al和Fe₃O₄发生铝热反应生成铁的反应，反应的化学方程式为：8Al+3Fe₃O₄  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃，
故答案为：8Al+3Fe₃O₄  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al₂O₃；
（4）A为Fe₃O₄和足量D的稀溶液为稀硝酸发生氧化还原反应，反应生成G为硝酸铁，反应的离子方程式为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（5）检验G溶液为硝酸铁溶液，溶液中的金属阳离子为Fe³⁺，依据铁离子的检验方法设计实验方法为：取少量Fe（NO₃）₃溶液于一支试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含Fe³⁺，
故答案为：取少量Fe（NO₃）₃溶液于一支试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，证明含Fe³⁺；
（6）工业由E制备Z的反应是利用二氧化硅制备硅单质，利用碳和二氧化硅高温加热反应生成，反应的方程式为：SiO₂+2C  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．

点评 本题考查无机物的推断，侧重物质转化和性质的考查，侧重铝热反应及硅及其化合物转化的考查，注意热化学反应方程式的书写方法，题目难度中等．