Question

下圖是無機物A～M在一定條件下的轉化關系（部分產(chǎn)物及反應條件未列出）．其中，I的陽離子是由第三周期元素形成的簡單離子中半徑最小的，K是一種紅棕色氣體．

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）在周期表中，組成單質G的元素位于第

 

周期

 

族．
（2）向M溶液中加入NaOH，并且通入空氣，可觀察到的現(xiàn)象為

 

．
（3）反應④的離子方程式是：

 

（4）寫出I單質和同周期半徑最大的元素的氧化物的水化物反應的離子方程式

 

，這個反應證明了I的一些特殊性，短周期內還有

 

有類似的性質，這說明了元素周期表的

 

規(guī)則．
（5）標況下，將一支充滿了L、K和O₂的混合氣體的燒瓶倒扣到水槽里，水恰好充滿燒瓶，求燒瓶內溶液濃度范圍

 

（假設生成的液體不擴散）

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：由反應4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結合A+O₂→B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質，應為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃→M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應④：M+H₂SO₄→F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應為Fe（OH）₃，至此全部物質已確定，題目所涉及的問題可順利解決．

解答： 解：由反應4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結合A+O₂→B知，A為SO₂，D為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；I是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質，應為Al；G、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是一種紅棕色氣體可知K為NO₂，J為HNO₃，L為NO；又由G+HNO₃→M+NO↑分析知G為Fe，H為Al₂O₃；M應為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯(lián)系反應④：M+H₂SO₄→F+NO↑知，M為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應為Fe（OH）₃，
（1）G為Fe，位于周期表第四周期、Ⅷ族，故答案為：四；Ⅷ；
（2）M為Fe（NO₃）₂，加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，不穩(wěn)定，易被氧化生成Fe（OH）₃，現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，
故答案為：白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；
（3）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在酸性條件下可發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）I為Al，與NaOH反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，根據(jù)對角線規(guī)則可知Be的性質和Al相似，也能與堿反應，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；Be；對角線；
（5）若混合氣體是NO₂和O₂，且體積比為4：1，因為發(fā)生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的

4

5

，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質的量濃度為

4

5×22.4

mol/L=

1

28

mol/L；
若混合氣體是NO和O₂，且二者體積比為3：4，因為發(fā)生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的

4

7

，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質的量濃度為

4

7×22.4

moL/L=

1

32.9

mol/L，
因是三種物質的混合物，應介于二者之間，
故答案為：

1

32.9

mol/L～

1

28

mol/L．

點評：本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側重于學生的分析能力、計算能力的考查，題目難度中等，本題注意根據(jù)FeS₂與氧氣反應的性質結合物質的反應特點和物理特性為突破口進行解答．