Question

【题目】图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）．其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，回答下列问题：

（1）M中存在的化学键类型为；
（2）一定条件下，Z与H2反应转化为ZH4 ， ZH4的电子式为；
（3）已知A与1molAl反应转化为X时（所有物质均为固体）的热效应为akJ，则该反应的热化学方程式为；
（4）A与过量D的稀溶液反应生成G的离子方程式为；
（5）向含4molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量．假设生成的气体只有一种，请在坐标系图乙中画出n（X2+）随n（X）变化的示意图，并标出n（X2+）的最大值．

Answer 1

【答案】
（1）离子键、共价键
（2）
（3）8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol
（4）3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O
（5）
【解析】解：A俗称磁性氧化铁，则A为Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E是SiO2 ， 根据转化关系，可知X为铁、Y为O2、Z为Si、D为HNO3、M为Na2SiO3、G为Fe（NO3）3 ， R为H2SiO3 ．
（1.）M为Na2SiO3 ， 含有离子键、共价键，所以答案是：离子键、共价键；
（2.）一定条件下，Si与H2反应转化为SiH4 ， SiH4的电子式为 ，所以答案是： ；
（3.）Fe3O4与1mol Al反应转化为Fe时（所有物质均为固体），放出a kJ热量，则8molAl参加反应放出的热量为8akJ，所以反应的热化学方程式为：8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol，
所以答案是：8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol；
（4.）四氧化三铁与过量的稀硝酸反应生成硝酸铁、NO与水，反应离子方程式为：3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O，
所以答案是：3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O；
（5.）铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+ ， 故Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知，NO的物质的量= ，根据N元素守恒可知： +2x mol=4 mol，解得x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 可知开始产生NO时Fe的物质的量等于Fe3+的物质的量，即为1.5mol× =1mol，故n（Fe2+）随n（Fe）变化的示意图为： ，
所以答案是： ．