题目内容

如图中X、Y、Z为单质,其他为化学物,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.
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回答下列问题:
(1)A的化学名称是
 
;E的化学式
 

(2)知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体).放出aKJ热量.现有A 与Al的混合物共304g用于干焊接,恰好反应,则应放出
 
KJ热量.
(3)写出E和石灰石反应的化学方程式:
 

(4)向D的稀溶液中,加入过量的X粉末,假设生成的气体只有一种,写出有关反应的化学方程式
 
分析:A俗称磁性氧化铁,则A是Fe3O4,E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应,则E是SiO2,X和Z都能和Y反应,则Y是O2,X是Fe,Z是Si,氧气和一氧化氮、水反应生成硝酸,则D是HNO3,四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,G是溶液,则G是Fe(NO33,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和硝酸反应生成硅酸胶体,注意M是Na2SiO3,R是H2SiO3,结合物质的性质分析解答.
解答:解:A俗称磁性氧化铁,则A是Fe3O4,E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应,则E是SiO2,X和Z都能和Y反应,则Y是O2,X是Fe,Z是Si,氧气和一氧化氮、水反应生成硝酸,则D是HNO3,四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,G是溶液,则G是Fe(NO33,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和硝酸反应生成硅酸胶体,注意M是Na2SiO3,R是H2SiO3
(1)通过以上分析知,A是四氧化三铁,E是SiO2
故答案为:四氧化三铁;SiO2
(2)四氧化三铁和铝能发生铝热反应,反应方程式为:8Al+3Fe3O4
 高温 
.
 
9Fe+4Al2O3,四氧化三铁与1molAl反应转化为X时,放出aKJ热量.四氧化三铁与Al的混合物共304g用于干焊接,恰好反应,设铝的物质的量为xmol,二者恰好反应,则四氧化三铁的物质的量是
3x
8
mol,27x+232×
3
8
x
=304,x=
8
3
,2.7mol完全反应放出的热量为=
8
3
akJ,
故答案为:
8
3
akJ; 
(3)高温下,二氧化硅和碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳,反应方程式为:SiO2+CaCO3 
 高温 
.
 
 CaSiO3+CO2↑,故答案为:SiO2+CaCO3 
 高温 
.
 
 CaSiO3+CO2↑;
(4)过量铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮,反应方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,故答案为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O.
点评:本题以铁和硅元素为载体考查了无机物的推断,以A、E的性质为突破口结合其它反应物及反应条件来进行分析解答,知道物质之间的转化,难度中等.
练习册系列答案
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[选修一物质结构与性质]
有X、Y、Z、Q、M、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素,其中X的原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子,Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E原子得到一个电子后3p轨道全充满,G+中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层.M、N原子的价层电子构型为nS1,其电离能数据如下表:
M N
第一电离能(kJ/mol) 495.8 418.8
回答下列问题:
(1)Z元素原子的价层电子的轨道表示式为:

(2)由X、Y形成的Y2X2分子中,含有
3
3
个O-键,
2
2
个π键:
(3)比较ME、NE的熔点高低并说明理由
NaCl熔点高于KCl,Na+半小小于K+,Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键(或NaCl晶格能高于KCl)
NaCl熔点高于KCl,Na+半小小于K+,Na+与Cl-形成的离子键强于K+与Cl-形成的离子键(或NaCl晶格能高于KCl)

(4)Y、Z、Q的第一电离能由小到大的顺序为
C<O<N
C<O<N
.(用元素符号回答)
(5)YQ2中心原子的杂化方式为
sp
sp
,有一种与YQ2互为等电子体的离子,能用于鉴别Fe3+,写出其电子式

(6)GE的晶胞结构如图所示,阴离子周围最近的阳离子有
4
4
个;GE晶体的密度为ag?cm-3,则晶胞的体积是
4×99.5g/mol
ag/cm3×6.02×1023mol-1
4×99.5g/mol
ag/cm3×6.02×1023mol-1
(只要求列出计算式).
X、Y、Z三种短周期元素,其单质在常温下均为无色气体,它们的原子序数之和为16.在适当条件下三种单质两两化合,可发生如图1所示变化.己知1个B分子中含有Z元素的原子个数比C分子中含有Z元素的原子个数少1个.
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请回答下列问题:
(1)由 X、Y、Z三种元素共同组成的三种不同种类化合物的化学式为
 
,相同浓度上述水溶液中由水电离出的c(H+)由大到小的顺序是
 
(填写化学式).
(2)Allis-Chalmers制造公司发现可以用C作为燃料电池的燃料,以氢氧化钾溶液为介质,发生如下反应:4NH3+3O2=2N2+6H2O,试写出该电池负极的电极反应式
 
,溶液中OH-
 
极移动(填“正“或“负“).
(3)Z分别与X、Y两元素可以构成18个电子分子甲和乙,其分子中只存在共价单键,常温下甲、乙均为无色液体,甲随着温度升高分解速率加快.
①乙能够将CuO还原为Cu2O,已知每1mol乙参加反应有4mol电子转移,该反应的化学方程式为
 

②将铜粉末用10%甲和3.0mol?L-1H2SO4混合溶液处埋,测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表:
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
铜的平均溶解速率
(×10-3mol-L-1?min-1
7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
由表中数据可知,当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降,其主要原因是
 

③实验室可用甲作试剂取X的单质,发生装置可选用如图2所示的
 
(填装置代号).

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