Question

如图是无机物A-M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）．其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体．
请填写下列空白：
（1）在周期表中，组成单质I的元素位于第______周期______族．
（2）在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．
（3）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应是______．（填写序号）
（4）反应④的离子方程式是：______．

Answer 1

解：FeS₂氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，即铝热反应．K是一种红棕色气体，为NO₂，则J为HNO₃，L被氧化成为NO₂，故L可能为氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能与某M溶液反应得到L，故L不可能是碱性的气体氨气，故L为NO，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，M成分复杂，既有硝酸铁，又有硝酸亚铁，故在加入硫酸后，与原有的硝酸根离子形成了硝酸的条件，使得亚铁离子被氧化，硝酸根被还原．最后，由于D为Fe₂O₃，而有框图中可知E为氢氧化物，E经由一步转变为D，故E为Fe（OH）₃，而E直接由F加入碱而得到，故F为三价铁离子，其阴离子可能为硫酸根与硝酸根的混合物，或者是仅有硫酸根离子，由于题目所给物质名称仅为F，故可知F为纯净物硫酸铁，
（1）由以上分析可知I为Al，原子核外由3个电子层，最外层电子数为3，位于周期表第三周期、ⅢA族，
故答案为：三、ⅢA；
（2）反应⑦为Al与Fe₂O₃所发生的置换反应，方程式为2Al+Fe₂O₃2Fe+Al₂O₃，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
1：2，故答案为：1：2；
（3）在反应②、③、⑥、⑨中，②、⑥、⑨都为氧化还原反应，③为SO₃+H₂O=H₂SO₄的反应，既属于化合反应又属于非氧化还原反应，故答案为：③；
（4）M中含有Fe²⁺和NO₃^-，在酸性条件下可发生氧化还原反应，反应的离子方程式为Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
分析：FeS₂氧化得到的A可以继续被氧化，则A为SO₂B为SO₃，C为B的水化物，C为H₂SO₄，D为Fe₂O₃，I为第三主族熔点最高的金属，应为Al，反应⑦为铝单质与金属氧化物所发生的置换反应，即铝热反应．K是一种红棕色气体，为NO₂，则J为HNO₃，L被氧化成为NO₂，故L可能为氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能与某M溶液反应得到L，故L不可能是碱性的气体氨气，故L为NO，G能与硝酸反应并能产生NO，故G为Fe，H为Al₂O₃，
M成分复杂，既有硝酸铁，又有硝酸亚铁，故在加入硫酸后，与原有的硝酸根离子形成了硝酸的条件，使得亚铁离子被氧化，硝酸根被还原．最后，由于D为Fe₂O₃，而有框图中可知E为氢氧化物，E经由一步转变为D，故E为Fe（OH）₃，而E直接由F加入碱而得到，故F为三价铁离子，其阴离子可能为硫酸根与硝酸根的混合物，或者是仅有硫酸根离子，由于题目所给物质名称仅为F，故可知F为纯净物硫酸铁，因为硝酸根已被亚铁离子还原，结合对应物质的性质和题目要求解答该题．
点评：本题考查无机物的推断，题目难度中等，本题注意根据FeS₂与氧气反应的性质结合物质的反应特点和物理特性为突破口进行解答．