Question

20．如图是无机物A～N在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）．M的溶液与C的稀溶液发生以下反应．其中，I的单质能与本周期IA、VIIA元素组成的最高价氧化物的水化物分别发生反应，K是一种红棕色气体，E．是红褐色沉淀E物质，N是由两种元素按质量比7：8组成的常用化工原料．

请填写下列空白：
（1）物质M、N的化学符号分别为Fe（NO₃）₂、FeS₂；
（2）在反应①、②、④、⑥中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是①（填写序号）；在反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2；
（3）反应③的离子方程式是：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；I与氢氧化钠反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）将化合物D与KNO₃、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂GO₄，同时还生成KNO₂和H₂O．该反应的化学方程式是（用相应元素表示）：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O．

Answer 1

分析 I的单质能与本周期IA、VIIA元素组成的最高价氧化物的水化物分别发生反应，应是氢氧化铝与强酸、强碱的反应，故I为Al；F与氢氧化钠反应得到E是红褐色的沉淀物质，则E为Fe（OH）₃；L与氧气反应得到K，K是一种红棕色气体，则L为NO、K为NO₂，K与水反应生成J为HNO₃；N是由两种元素按质量比7：8组成的常用化工原料，与氧气反应得到D与A，A可以连续发生氧化反应，D由氢氧化铁转化得到，考虑为工业制备硫酸反应，猜测N为FeS₂，Fe、S元素质量之比符合7：8，故A为SO₂，D为Fe₂O₃，B为SO₃，C为H₂SO₄；又由G+HNO₃ →M+NO↑，可知G为Fe，H为Al₂O₃，而M与C反应得到NO与F，则M为Fe（NO₃）₂，则F为铁盐，可能为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃，据此解答．

解答 解：I的单质能与本周期IA、VIIA元素组成的最高价氧化物的水化物分别发生反应，应是氢氧化铝与强酸、强碱的反应，故I为Al；F与氢氧化钠反应得到E是红褐色的沉淀物质，则E为Fe（OH）₃；L与氧气反应得到K，K是一种红棕色气体，则L为NO、K为NO₂，K与水反应生成J为HNO₃；N是由两种元素按质量比7：8组成的常用化工原料，与氧气反应得到D与A，A可以连续发生氧化反应，D由氢氧化铁转化得到，考虑为工业制备硫酸反应，猜测N为FeS₂，Fe、S元素质量之比符合7：8，故A为SO₂，D为Fe₂O₃，B为SO₃，C为H₂SO₄；又由G+HNO₃ →M+NO↑，可知G为Fe，H为Al₂O₃，而M与C反应得到NO与F，则M为Fe（NO₃）₂，则F为铁盐，可能为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃．
（1）由上述分析可知，物质M、N的化学符号分别为：Fe（NO₃）₂、FeS₂，故答案为：Fe（NO₃）₂、FeS₂；
（2）在反应①、②、④、⑥中，①、⑥都为氧化还原反应，①为2SO₂+O₂→2SO₃的反应，既属于化合反应又属于非氧化还原反应，
反应⑤为Al与Fe₂O₃所发生的置换反应，方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：①；1：2；
（3）反应③的离子方程式是：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；I为Al，与NaOH反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）将化合物Fe₂O₃与KNO₃、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂GO₄，同时还生成KNO₂和H₂O，该反应的化学方程式是：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O，
故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K₂FeO₄+3KNO₂+H₂O．

点评 本题考查无机物的推断，涉及N、S、Fe、Al元素化学性质与转化，I的性质、K与E的颜色及转化关系中连续与氧气等是推断突破口，是对学生综合能力的考查，难度中等．