Question

已知X、Y、Z为单质，其他为化合物．其中Y为气体，G溶液呈黄色，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）．请回答下列问题：
（1）写出物质E的一种用途：

 

．
（2）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式

 

．
（3）向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至一定量．假设D完全反应且生成的气体只有一种，则反应的X的物质的量范围为

 

 mol．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：X、Y、Z为单质，其他为化合物．E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E为二氧化硅，Y为气体单质，Y与Z反应生成二氧化硅，则Z为Si、Y为氧气，二氧化硅与氢氧化钠生成M为硅酸钠；G溶液呈黄色，含有铁离子，则A中含有Fe元素，X与气体Y在点燃条件下生成A，则X为Fe，故A为四氧化三铁，结合转化关系可知，D为硝酸、G为硝酸铁，据此解答．

解答： 解：X、Y、Z为单质，其他为化合物．E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E为二氧化硅，Y为气体单质，Y与Z反应生成二氧化硅，则Z为Si、Y为氧气，二氧化硅与氢氧化钠生成M为硅酸钠；G溶液呈黄色，含有铁离子，则A中含有Fe元素，X与气体Y在点燃条件下生成A，则X为Fe，故A为四氧化三铁，结合转化关系可知，D为硝酸、G为硝酸铁，
（1）由上述分析可知，E为SiO₂，其用途：制光导纤维、玻璃等等，故答案为：制光导纤维、玻璃等；
（2）A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（3）向含2mol HNO₃的稀溶液中，加入Fe粉末，成的气体只有一种为NO，当生成硝酸亚铁时，溶解Fe的物质的量最大，生令Fe²⁺为xmol，根据电子转移守恒，则n（NO）=

2x mol

5-2

=

2

3

x mol，根据氮原子守恒可知2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=n（HNO₃），故2x mol+

2

3

x mol=4mol，解得x=1.5，
当生成硝酸铁时，溶解Fe的物质的量最大，生令Fe³⁺为ymol，根据电子转移守恒，则n（NO）=

3y mol

5-2

=y mol，根据氮原子守恒可知3n[Fe（NO₃）₃]+n（NO）=n（HNO₃），故3y mol+y mol=4mol，解得y=1，
故反应的Fe的物质的量范围为：1mol≤n（Fe）≤1.5mol，
故答案为：1mol≤n（Fe）≤1.5mol．

点评：本题考查无机物推断、氧化还原反应计算等，难度中等，G溶液颜色与E的性质是推断的突破口，再结合转化关系利用正推法与逆推法相结合推断，（3）注意利用极限法与守恒法进行计算．