Question

8．圖1中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）．其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)．

回答下列問題：
（1）組成單質(zhì)Y的元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族；M中存在的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵；R的化學(xué)式是H₂SiO₃．
（2）一定條件下，Z與H₂反應(yīng)生成ZH₄，ZH₄的電子式為．
（3）寫出A和過量D的稀溶液反應(yīng)的離子方程式：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O
（4）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量．假設(shè)生成的氣體只有一種，請?jiān)谧鴺?biāo)系中如圖2畫出n（X²⁺）隨n（X）變化的示意圖，并標(biāo)出n（X²⁺）的最大值．

Answer 1

分析 圖1中X、Y、Z為單質(zhì)，其它為化合物，A俗稱磁性氧化鐵，即A為Fe₃O₄，由框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，A→X為Al和Fe₃O₄發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成鐵，可知X為Fe、Y為O₂、D為硝酸，E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，可知Z為Si，E為SiO₂，M為硅酸鈉，R為H₂SiO₃，以此來解答．

解答 解：圖1中X、Y、Z為單質(zhì)，其它為化合物，A俗稱磁性氧化鐵，即A為Fe₃O₄，由框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系，A→X為Al和Fe₃O₄發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成鐵，可知X為Fe、Y為O₂、D為硝酸，E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，可知Z為Si，E為SiO₂，M為硅酸鈉，R為H₂SiO₃，
（1）O元素位于第二周期第ⅥA族，M為硅酸鈉，含離子鍵和共價(jià)鍵，R為H₂SiO₃，故答案為：第二周期第ⅥA族；離子鍵和共價(jià)鍵；H₂SiO₃；
（2）Z與H₂反應(yīng)生成ZH₄，ZH₄的電子式為，故答案為：；
（3）A和過量D的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；
（4）鐵和稀硝酸反應(yīng)，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe²⁺的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe³⁺反應(yīng)而生成Fe²⁺，故Fe²⁺的量逐漸會增大直至到最大值，以后不變，反應(yīng)過程中生成的氣體為NO，令Fe²⁺的最大物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO的物質(zhì)的量=$\frac{xmol×2}{3}$，根據(jù)N元素守恒可知：$\frac{xmol×2}{3}$+2x mol=4 mol，解得x=1.5，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，由Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，可知開始產(chǎn)生NO時(shí)Fe的物質(zhì)的量等于Fe³⁺的物質(zhì)的量，即為1.5mol×$\frac{2}{3}$=1mol，故n（Fe²⁺）隨n（Fe）變化的示意圖為，故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物推斷，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、框圖中轉(zhuǎn)化推斷物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，A、E為推斷的突破口，（4）為易錯點(diǎn)和難點(diǎn)，注意根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算，側(cè)重分析、推斷及計(jì)算能力的綜合考查，題目難度中等．