题目内容
已知M和R是两种常见的金属单质，其中M为红色．它们在一定条件下有如下转化关系，Q为蓝色沉淀．
请根据上述框图回答有关问题：
（1）元素R位于周期表中的第 周期 族．
（2）上述转化关系中，属于非氧化还原反应的是 （填序号）．
（3）反应⑥对应的离子方程式： ．
（4）今有一包M和R混合粉末，为确定其组成，现提供4mol?L-1的FeCl3溶液（其它用品略），某合作学习小组同学的实验结果如下（假定反应前后溶液体积不变）：
由②组数据计算可知，原混合粉末中n（R）：n（M）= ；第①组溶液反应后，溶液中c（Fe3+）= mol?L-1．
请根据上述框图回答有关问题：
（1）元素R位于周期表中的第
（2）上述转化关系中，属于非氧化还原反应的是
（3）反应⑥对应的离子方程式：
（4）今有一包M和R混合粉末，为确定其组成，现提供4mol?L-1的FeCl3溶液（其它用品略），某合作学习小组同学的实验结果如下（假定反应前后溶液体积不变）：
| 组别 | ① | ② | ③ | ④ |
| V[FeCl3（aq）]/mL | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 混合粉末质量/g | 6 | 13.2 | 24 | 36 |
| 反应后剩余固体质量/g | 0 | 1.28 | 12.8 | 24.8 |
考点：无机物的推断
专题：推断题
分析：已知M和R是两种常见的金属单质，其中M为红色，判断M为Cu，则E为Cu（NO3）2，Q为蓝色沉淀，说明Y中含有铁离子，E+R=M+X，是置换反应，证明R为Fe，X为Fe（NO3）2，在X中加入盐酸，生成Y含有Fe3+，加入KOH，生成Z为Fe（OH）3，由反应⑥可知最终生成物为K2FeO4，以此解解答（1）（2）（3）；
（4）依据实验结果的数据，结合反应的实质分析，根据氧化还原反应的规律，三价铁与铁和铜都能反应，按照还原性强弱，铁的还原性强于铜，所以三价铁先和铁反应再和铜反应，Fe+2Fe3+=3Fe2+，Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+；能剩余的固体可以是铜，可以是铁和铜，从②组数据中可以得出，FeCl3溶液全部参与反应，假设只发生第一个反应，则溶解的Fe的质量为11.2g，
13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同时也有一部分Cu溶解（发生第二个反应），所以剩余的固体全部为Cu；利用②的数据根据化学方程式进行计算，求的铁和铜的物质的量之比，利用③组的数据对比判断剩余的固体；进而依据铁和铜的物质的量之比计算①组反应后溶液中的三价铁离子浓度．
（4）依据实验结果的数据，结合反应的实质分析，根据氧化还原反应的规律，三价铁与铁和铜都能反应，按照还原性强弱，铁的还原性强于铜，所以三价铁先和铁反应再和铜反应，Fe+2Fe3+=3Fe2+，Cu+2Fe3+=Fe2++Cu2+；能剩余的固体可以是铜，可以是铁和铜，从②组数据中可以得出，FeCl3溶液全部参与反应，假设只发生第一个反应，则溶解的Fe的质量为11.2g，
13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同时也有一部分Cu溶解（发生第二个反应），所以剩余的固体全部为Cu；利用②的数据根据化学方程式进行计算，求的铁和铜的物质的量之比，利用③组的数据对比判断剩余的固体；进而依据铁和铜的物质的量之比计算①组反应后溶液中的三价铁离子浓度．
解答：
解：已知M和R是两种常见的金属单质，其中M为红色，判断M为Cu，则E为Cu（NO3）2，Q为蓝色沉淀，说明Y中含有铁离子，E+R=M+X，是置换反应，证明R为Fe，X为Fe（NO3）2，在X中加入盐酸，生成Y含有Fe3+，加入KOH，生成Z为Fe（OH）3，由反应⑥可知最终生成物为K2FeO4，
（1）有以上分析可知R为Fe，位于周期表第四周期Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；
（2）反应①是铜和硝酸发生的氧化还原反应，反应②是铁和硫酸铜发生的氧化还原反应，反应③是硝酸亚铁在盐酸溶液中发生的氧化还原反应生成硝酸铁，反应④是硝酸铁和氢氧化钾发生的复分解反应；反应⑤是铁离子和硫氰酸根离子结合生成络离子，反应不是氧化还原反应，反应⑥是氢氧化铁和次氯酸根离子氧化为高铁酸根离子，属于氧化还原反应，
故答案为：④⑤；
（3）反应⑥是次氯酸根离子在碱性溶液中氧化氢氧化铁为高铁酸根离子，反应的离子方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（4）从②组数据中可以得出，FeCl3溶液全部参与反应，假设只发生第一个反应，则溶解的Fe的质量为11.2g，
13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同时也有一部分Cu溶解（发生第二个反应），所以剩余的固体全部为Cu；利用②的数据，设Cu、Fe合金中金属物质的量分别为xmol、ymol．
Fe+2Fe3+=3Fe2+
x 0.2x
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
0.2-x 0.4-0.2x
依据铜元素守恒 （0.2-x）+
=y；质量守恒 56x+64y=13.2．联立解之得：x=y=0.11
即铜与铁物质的量比是1：1，
①组，6g固体中含有Cu、Fe的物质的量各为0.05mol
Fe+2Fe3+=3Fe2+
0.05 0.1 0.15
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
0.05 0.1 0.05 0.1
c（Fe3+）=
=2.0mol/L
故答案为：1：1；2.0mol/L．
（1）有以上分析可知R为Fe，位于周期表第四周期Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；
（2）反应①是铜和硝酸发生的氧化还原反应，反应②是铁和硫酸铜发生的氧化还原反应，反应③是硝酸亚铁在盐酸溶液中发生的氧化还原反应生成硝酸铁，反应④是硝酸铁和氢氧化钾发生的复分解反应；反应⑤是铁离子和硫氰酸根离子结合生成络离子，反应不是氧化还原反应，反应⑥是氢氧化铁和次氯酸根离子氧化为高铁酸根离子，属于氧化还原反应，
故答案为：④⑤；
（3）反应⑥是次氯酸根离子在碱性溶液中氧化氢氧化铁为高铁酸根离子，反应的离子方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（4）从②组数据中可以得出，FeCl3溶液全部参与反应，假设只发生第一个反应，则溶解的Fe的质量为11.2g，
13.2-1.28=11.92＞11.2，所以同时也有一部分Cu溶解（发生第二个反应），所以剩余的固体全部为Cu；利用②的数据，设Cu、Fe合金中金属物质的量分别为xmol、ymol．
Fe+2Fe3+=3Fe2+
x 0.2x
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
0.2-x 0.4-0.2x
依据铜元素守恒 （0.2-x）+
| 1.28 |
| 64 |
即铜与铁物质的量比是1：1，
①组，6g固体中含有Cu、Fe的物质的量各为0.05mol
Fe+2Fe3+=3Fe2+
0.05 0.1 0.15
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
0.05 0.1 0.05 0.1
c（Fe3+）=
| 0.4mol-0.2mol |
| 0.1L |
故答案为：1：1；2.0mol/L．
点评：本题考查无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质性质和物质特征现象应用，氧化还原反应的分析判断，离子方程式书写方法，掌握基础是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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