Question

已知X、Y、Z為單質，其他為化合物．其中Y為氣體，G溶液呈黃色，E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，它們之間存在如下轉化關系（部分產物已略去）．請回答下列問題：
（1）寫出物質E的一種用途：

 

．
（2）寫出A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式

 

．
（3）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至一定量．假設D完全反應且生成的氣體只有一種，則反應的X的物質的量范圍為

 

 mol．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：X、Y、Z為單質，其他為化合物．E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，則E為二氧化硅，Y為氣體單質，Y與Z反應生成二氧化硅，則Z為Si、Y為氧氣，二氧化硅與氫氧化鈉生成M為硅酸鈉；G溶液呈黃色，含有鐵離子，則A中含有Fe元素，X與氣體Y在點燃條件下生成A，則X為Fe，故A為四氧化三鐵，結合轉化關系可知，D為硝酸、G為硝酸鐵，據此解答．

解答： 解：X、Y、Z為單質，其他為化合物．E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，則E為二氧化硅，Y為氣體單質，Y與Z反應生成二氧化硅，則Z為Si、Y為氧氣，二氧化硅與氫氧化鈉生成M為硅酸鈉；G溶液呈黃色，含有鐵離子，則A中含有Fe元素，X與氣體Y在點燃條件下生成A，則X為Fe，故A為四氧化三鐵，結合轉化關系可知，D為硝酸、G為硝酸鐵，
（1）由上述分析可知，E為SiO₂，其用途：制光導纖維、玻璃等等，故答案為：制光導纖維、玻璃等；
（2）A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（3）向含2mol HNO₃的稀溶液中，加入Fe粉末，成的氣體只有一種為NO，當生成硝酸亞鐵時，溶解Fe的物質的量最大，生令Fe²⁺為xmol，根據電子轉移守恒，則n（NO）=

2x mol

5-2

=

2

3

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

2

3

x mol=4mol，解得x=1.5，
當生成硝酸鐵時，溶解Fe的物質的量最大，生令Fe³⁺為ymol，根據電子轉移守恒，則n（NO）=

3y mol

5-2

=y mol，根據氮原子守恒可知3n[Fe（NO₃）₃]+n（NO）=n（HNO₃），故3y mol+y mol=4mol，解得y=1，
故反應的Fe的物質的量范圍為：1mol≤n（Fe）≤1.5mol，
故答案為：1mol≤n（Fe）≤1.5mol．

點評：本題考查無機物推斷、氧化還原反應計算等，難度中等，G溶液顏色與E的性質是推斷的突破口，再結合轉化關系利用正推法與逆推法相結合推斷，（3）注意利用極限法與守恒法進行計算．