Question

下圖是無機物A～M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是第三周期半徑最小的金屬元素組成的單質，K是一種紅棕色氣體．

請填寫下列空白：
（1）A的化學式為

SO₂

，I的原子結構示意圖為

．
（2）在周期表中，組成單質G的元素在周期表中的位置是

第四周期第Ⅷ族

．
（3）寫出反應⑦的化學方程式

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe

當有0.3mol電子轉移時，生成G的物質的量為

0.1 mol

．
（4）在反應②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應又能屬于非氧化還原反應的是

③

（填寫序號）．
（5）G在潮濕的空氣中容易發生腐蝕，寫出其發生腐蝕時正極上的電極反應式

2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-

．
（6）用惰性電極電解C的稀溶液時，陰極產生標況下的氣體11.2L時，陽極產物的物質的量是

0.25mol

，陽極發生反應的電極反應式為

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
（7）寫出反應④的離子方程式是

3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（8）將化合物D與KNO₃、KOH混合，在高溫條件下可制得一種“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

Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O

．

Answer 1

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；聯系反應④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，D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；聯系反應④：M+H₂SO₄ →F+NO↑知，D為Fe（NO₃）₂；F為Fe（NO₃）₃或Fe₂（SO₄）₃；E應為Fe（OH）₃，
（1）由以上分析可知A為SO₂，I為Al，原子核外有3個電子層，最外層電子數為3，原子結構示意圖為，故答案為：SO₂；；
（2）G為Fe，位于周期表第四周期第Ⅷ族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（3）反應⑦為鋁熱反應，方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，由化合價的變化可知當有0.3mol電子轉移時，生成Fe的物質的量為0.1mol，
故答案為：2Al+Fe₂O₃ 

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；0.1 mol；
（4）根據推斷出的物質的種類以及物質之間的轉化可知反應②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應又能屬于非氧化還原反應的是③，故答案為：③；
（5）鐵在潮濕的空氣中發生電化學腐蝕時，正極反應為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（6）用惰性電極電解H₂SO₄的稀溶液時，陰極產生為氫氣，陽極生成氧氣，電解方程式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
標況下的氣體11.2L即0.5mol時，陽極產物的物質的量是0.25mol，
故答案為：0.25mol；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（7）反應④的離子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（8）由題給信息可知反應的化學方程式為Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O．

點評：本題考查無機物的推斷，題目較為綜合，涉及原子的構成、元素周期表的位置、鋁熱反應、金屬的腐蝕以及電化學知識，側重于元素化合物的考查，根據題給信息以及物質的轉化關系為解答該題的關鍵．