Question

如圖是無機物A～N在一定條件下的轉化關系（部分產物及反應條件未列出）．其中，I是由第三周期元素組成的單質中熔點最高的金屬，K是一種紅棕色氣體．N中只含有兩種元素，N可作為工業生產C的原料．
請填寫下列空白：
（1）單質G：______．
（2）在反應②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應的是______（填寫序號）．
（3）反應⑩的離子方程式是______．
（4）反應④的離子方程式是______．
（5）將化合物D 與KNO₃、KOH 共融，可制得一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄ （高鐵酸鉀）．同時還生成KNO₂和H₂O．該反應的化學方程式是：______．
（6）現有1molN參加反應，假設各步反應均完全，生成C的質量為490g，生成G的質量為224g，則反應①的化學方程式為______．

Answer 1

解：由反應4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂知A、D為Fe₂O₃、SO₂中的一種，結合A+O₂ →B知，A為SO₂，M為Fe₂O₃，B為SO₃，C為H₂SO₄；由N為第三周期中熔點最高的金屬知N為Al；L、H為Al₂O₃和Fe中的一種；由K是形成光化學煙霧及形成酸雨的一種主要氣體知K為NO₂，J為HNO₃，E為NO；又由L+HNO₃ →D+NO↑分析知L為Fe，H為Al₂O₃；J應為Fe（NO₃）₃或Fe（NO₃）₂；聯系反應④：D+H₂SO₄ →F+NO↑知，D為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；G應為Fe（OH）₃，則
（1）G為Fe，故答案為：Fe；
（2）在反應中②化合反應又是氧化還原反應、③為化合反應非氧化還原反應、⑥分解反應非氧化還原反應、⑨氧化還原反應，②③⑥⑨中既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應的是③，故答案為：③；
（3）反應⑩是鐵和硝酸發生反應生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水，反應的離子方程式是：3Fe+2 NO₃^-+8H⁺+=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Fe+2 NO₃^-+8H⁺+=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）反應④硝酸亞鐵在硫酸溶液中發生的氧化還原反應，離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺+=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺+=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（5）將化合物D（Fe₂O₃） 與KNO₃、KOH 共融，可制得一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄ （高鐵酸鉀）．同時還生成KNO₂和H₂O，依據化學方程式的書寫原則，原子守恒，氧化還原反應的化合價升降總數相同，配平得到化學方程式為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
（6）現有1molN參加反應，假設各步反應均完全，生成C（H₂SO₄）的質量為490g，生成G（Fe）的質量為224g，依據元素守恒，硫元素和鐵元素物質的量為N中的元素，計算得到n（S）==5mol，n（Fe）==4mol；則反應①的化學方程式為：Fe₄S₅+8O₂2Fe₂O₃+5SO₂，故答案為：Fe₄S₅+8O₂2Fe₂O₃+5SO₂．
分析：I是由第三周期元素組成的單質中熔點最高的金屬為Al，依據（5）中可知含鐵元素，結合F+NaOH生成E為氫氧化物推斷F為三價鐵的化合物，D為氧化鐵Fe₂O₃；K是一種紅棕色氣體為NO₂．判斷L為NO；J溶液為HNO₃；推斷G為Fe；H為Al₂O₃，轉化關系中①反應生成的A為非金屬氧化物，結合N中只含有兩種元素，N可作為工業生產C的原料，推斷N為鐵元素和硫元素組成的化合物；A為SO₂；B為SO₃；C為H₂SO₄；C+M（硝酸鐵鹽）反應生成F（三價鐵離子）和NO，說明發生了氧化還原反應，證明M為Fe（NO₃）₂；依據判斷出的物質分析回答問題．
點評：本題考查了物質轉化關系和物質性質的應用，本題涉及鐵及其化合物，Al、HNO₃、H₂SO₄、NO_x等內容，綜合考查考生熟練運用元素化合物知識解決問題的能力，題目難度中等．