Question

【题目】图中X、Y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。

回答下列问题：

（1）NaOH中存在的化学键的类型为_____________。

（2）写出YD 的化学方程式：________________。

（3）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：________________。

（4）向含4mol D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】 离子键、极性共价键 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O

【解析】A俗称磁性氧化铁，即A为Fe3O4，与Al发生铝热反应生成氧化铝和单质铁，X、Y为单质，则X为Fe，铁与氧气反应生成Fe3O4，则Y为O2，D为HNO3，G溶液为Fe(NO3)3溶液。

（1）. NaOH中钠离子与氢氧根离子之间存在离子键，氧原子与氢原子之间存在极性共价键，故答案为离子键、极性共价键；

（2）. NO、O2和水反应生成HNO3，化学方程式为：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3，故答案为4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3；

（3）. 四氧化三铁和硝酸反应时，铁元素被氧化到+3价，硝酸中氮元素被还原到+2价，根据得失电子守恒和原子守恒得离子方程式为：3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O，故答案为：3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O；

（4）.根据铁和硝酸反应的实质，开始时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+反应生成Fe2+，故Fe2+的量会逐渐增大直至达到最大值，然后不再变化。反应过程中生成的气体为NO，令Fe2+的最大物质的量为xmol，根据转移电子守恒可知，NO的物质的量为xmol×2/3，根据N原子守恒可知：xmol×2/3+2xmol=4mol，解得x=1.5，则n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图为：，故答案为： 。