Question

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是地壳中含量最高的金属，K是一种红棕色气体，M的溶液呈浅绿色．

请填写下列空白：
（1）在周期表中，组成单质G的元素位于第

 

周期第

 

族．
（2）在反应⑦中还原剂与氧化剂的物质的量之比为

 

．
（3）某同学取F的溶液，加入KI、淀粉溶液，变为蓝色．写出与上述变化过程相关的离子方程式

 

．
（4）将化合物D 与KNO₃、KOH 共融，可制得一种“绿色”环保高效K₂FeO₄（高铁酸钾）．同时还生成KNO₂和H₂O．该反应的化学方程式是

 

，每消耗0.5mol的化合物D转移电子的物质的量为

 

mol．
（5）镁与I的合金是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、I单质在一定温度下熔炼获得．
①熔炼制备镁I合金时通入氩气的目的是

 

．
②I电池性能优越，I-空气海水电池可用作电源，该电池正极反应式为

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：I是地壳中含量最高的金属，应为Al；由反应①为4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D为Fe₂O₃、SO₂中的一种，结合A+O₂ →B知，A为SO₂，D为Fe₂O₃，B为SO₃，C为H₂SO₄；G、H为Al₂O₃和Fe中的一种；由K是一种红棕色气体可知K为NO₂，J为HNO₃，L为NO；又由G+HNO₃ →M+NO↑分析知G为Fe，H为Al₂O₃；M应为Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；联系反应④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M为Fe（NO₃）₂；F为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E应为Fe（OH）₃，至此全部物质已确定，题目所涉及的问题可顺利解决．

解答： 解：I是地壳中含量最高的金属，应为Al；由反应①为4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D为Fe₂O₃、SO₂中的一种，结合A+O₂ →B知，A为SO₂，D为Fe₂O₃，B为SO₃，C为H₂SO₄；G、H为Al₂O₃和Fe中的一种；由K是一种红棕色气体可知K为NO₂，J为HNO₃，L为NO；又由G+HNO₃ →M+NO↑分析知G为Fe，H为Al₂O₃；M应为Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；联系反应④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，M为Fe（NO₃）₂；F为Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E应为Fe（OH）₃，
（1）由以上分析可知G为Fe，位于周期表第四周期Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；
（2）反应⑦为铝热反应，方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，由方程式可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）F的溶液，加入KI、淀粉溶液，变为蓝色，离子反应为2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（4）反应物与生成物已知，该反应为Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，则消耗0.5mol的化合物D转移电子的物质的量为0.5mol×2×（6-3）=3mol，
故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；3；
（5）①Mg、Al 是活泼金属易被氧化，故熔炼制备镁铝合金时常需通入氩气作保护气，目的是防止Mg、Al被空气氧化，
故答案为：防止Mg、Al被空气氧化；
 ②I-空气海水电池可用作电源，则正极上氧气得到电子，电极反应为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．

点评：本题考查无机物的推断，题目较为综合，涉及原子的构成、元素周期表的位置、铝热反应、金属的腐蚀以及电化学知识，侧重于元素化合物的考查，根据题给信息以及物质的转化关系为解答该题的关键．