Question

8．固体X是由两种常见元素组成的化合物，其中金属元素与另一元素的质量比为14：1．在一定条件下X可发生如图框图的转化关系，有的反应标出全部产物，有的反应标出部分产物．已知P为两种气体的混合物，R是无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，C为红褐色物质，M为常见金属单质，Q为常见非金属单质．试填空．

（1）R的电子式X的化学式为Fe₃C，P中气体的化学式为CO₂、NO₂．
（2）实现G→H，欲不引进新的杂质，N可以选择下列物质中的③④（填序号）．
①KMnO₄　②HNO₃　③H₂O₂　④Cl₂
（3）写出B和M反应的化学方程式：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（4）已知P中有一种气体与氢氧化钠溶液反应可生成两种正盐，该反应的离子方程式为2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

Answer 1

分析 根据题各物质转化关系，R是无色无昧且能使澄清石灰水变浑浊的气体，判断为CO₂，则F应为碳酸盐，则P中应含有碳元素，C为红褐色沉淀为Fe（OH）₃，则A和H中都含有铁离子，所以A为Fe（NO₃）₃，固体X是由两种常见元素组成的化合物，判断一定含有铁元素和碳元素，其中金属元素与另一元素的质量比为14：1．则X化学式为Fe₃C，根据元素守恒，B中应含有氢元素，则依据M为常见金属单质，与B反应生成Q和D，Q为常见非金属单质，所以B为H₂O，Q为H₂，H含有铁元素判断，M为金属Fe，D为Fe₃O₄，D与盐酸反应生成G为FeCl₂和FeCl₃，N为Cl₂，G与N反应生成H为FeCl₃，C加热生成E为Fe₂O₃，X与浓硝酸反应生成混合气体P应为CO₂、NO₂，据此答题．

解答 解：根据题各物质转化关系，R是无色无昧且能使澄清石灰水变浑浊的气体，判断为CO₂，则F应为碳酸盐，则P中应含有碳元素，C为红褐色沉淀为Fe（OH）₃，则A和H中都含有铁离子，所以A为Fe（NO₃）₃，固体X是由两种常见元素组成的化合物，判断一定含有铁元素和碳元素，其中金属元素与另一元素的质量比为14：1．则X化学式为Fe₃C，根据元素守恒，B中应含有氢元素，则依据M为常见金属单质，与B反应生成Q和D，Q为常见非金属单质，所以B为H₂O，Q为H₂，H含有铁元素判断，M为金属Fe，D为Fe₃O₄，D与盐酸反应生成G为FeCl₂和FeCl₃，N为Cl₂，G与N反应生成H为FeCl₃，C加热生成E为Fe₂O₃，X与浓硝酸反应生成混合气体P应为CO₂、NO₂，
（1）根据上面的分析可知，R为CO₂，其电子式为，X的化学式为Fe₃C，P为CO₂、NO₂，
故答案为：；Fe₃C；CO₂、NO₂；
（2）实现FeCl₂→FeCl₃，欲不引进新的杂质，N可以用H₂O₂或Cl₂，故选③④； 
（3）M为金属Fe，水和铁在高温反应的化学方程式为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（4）P为CO₂、NO₂，P中有一种气体与氢氧化钠溶液反应可生成两种正盐，则该反应为二氧化氮与氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，反应的离子方程式为2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O，
故答案为：2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O．

点评 本题考查了物质转化关系，物质性质的分析判断，根据反应现象和物质性质及元素守恒进行物质推断是解题关键，题目难度中等．