Question

如图是部分元素的单质和化合物之间的相互转化关系，部分反应的生成物没有全部列出．已知原料A、M均属于金属氧化物，L是由两种沉淀组成的．F和Y反应能生成一种全部为非金属元素所组成的盐，C的焰色反应呈黄色，M有磁性，反应①中B和C的物质的量之比为3：4．
回答下列问题：
（1）反应②的主要用途是：

冶炼金属或焊接钢轨

（答一点即可，2分），Y的空间构型为

三角锥型

．
（2）已知反应③中还有一种无色气体生成，写出反应③的离子方程式：

3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO+14H₂O

．
（3）L中两种沉淀为

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

（用化学式表示），A的化学式为

Na₂O₂

．
（4）若将M溶于稀硫酸中可形成溶液Z，请设计简单的实验，证明Z溶液中所含的金属阳离子：

分别取少量乙溶液于两支洁净的试管中，向第一支试管中滴加硫氰化钾溶液，溶液变血红色，证明有Fe³⁺，向第二只试管中，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，高锰酸钾紫色褪去，证明含有Fe²⁺

．

Answer 1

分析：根据题意知，F和Y反应能生成一种全部为非金属元素所组成的盐，所以生成的盐为铵盐，故F和Y有一种是酸，一种是氨气；M有磁性，所以M是四氧化三铁；H和B 反应生成四氧化三铁，所以H和B有一种是氧气，一种是铁；四氧化三铁能和F反应，四氧化三铁和酸反应，和氨气不反应，所以F是酸，Y是氨气；B和Y反应生成D，氨气和铁不反应，和氧气反应，所以B 是氧气，H是铁；A是氧化物，A和X反应生成氧气，所以A是过氧化钠；氧气和氨气反应生成一氧化氮，所以D是一氧化氮；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，所以E是二氧化氮；二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，F是酸，所以F 是硝酸，X是水；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以C是氢氧化钠；四氧化三铁和N生成铁的反应是铝热反应，所以N是铝，G是氧化铝；氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，I和硝酸铁反应生成L，L有两种沉淀，所以I是偏铝酸钠，L是氢氧化铝和氢氧化铁．
（1）根据铝热反应的用途分析；氨气是三角锥型．
（2）四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，注意该反应中有氧化还原反应发生．
（3）通过以上分析确定L、A的化学式．
（4）三价铁离子用硫氰化钾溶液检验；二价铁离子用酸性高锰酸钾溶液检验．

解答：解：F和Y反应能生成一种全部为非金属元素所组成的盐，所以生成的盐为铵盐，故F和Y有一种是酸，一种是氨气；M有磁性，所以M是四氧化三铁；H和B 反应生成四氧化三铁，所以H和B有一种是氧气，一种是铁；四氧化三铁能和F反应，四氧化三铁和酸反应，和氨气不反应，所以F是酸，Y是氨气；B和Y反应生成D，氨气和铁不反应，和氧气反应，所以B 是氧气，H是铁；A是氧化物，A和X反应生成氧气，所以A是过氧化钠；氧气和氨气反应生成一氧化氮，所以D是一氧化氮；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，所以E是二氧化氮；二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，F是酸，所以F 是硝酸，X是水；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以C是氢氧化钠；四氧化三铁和N生成铁的反应是铝热反应，所以N是铝，G是氧化铝；氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，I和硝酸铁反应生成L，L有两种沉淀，所以I是偏铝酸钠，L是氢氧化铝和氢氧化铁．
（1）铝热反应的用途是冶炼金属或焊接钢轨；氨气分子的空间构型为三角锥型，
故答案为：冶炼金属或焊接钢轨；三角锥型；
（2）四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，故答案为：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO+14H₂O；
（3）通过以上分析知，L为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，A为Na₂O₂，故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；Na₂O₂；
（4）四氧化三铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁、水，三价铁离子用硫氰化钾溶液检验；二价铁离子用酸性高锰酸钾溶液检验，
故答案为：分别取少量乙溶液于两支洁净的试管中，向第一支试管中滴加硫氰化钾溶液，溶液变血红色，证明有Fe³⁺，向第二只试管中，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，高锰酸钾紫色褪去，证明含有Fe²⁺．

点评：本题考查了元素化合物的推断，难度较大，会确定“题眼”，根据“题眼”结合题中信息推断元素化合物，易错题是（2）题，注意硝酸具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子．