Question

硫酸和硝酸是工业上具有重要用途的强酸．目前我国分别采用接触法和氨的催化氧化法制取硫酸和硝酸．下图表示的物质之间的转化关系中，虚线框内可分别表示硫酸、硝酸工业制法的生产流程，虚线框外是其他物质之间的相互转化（部分反应物、生成物没有列出）．已知A是由两种元素组成的化合物，B是能使带有余烬的木条复燃的气体单质，E是硫酸或硝酸．J是日常生活中用途最多的、但在下列（1）、（2）两种情况中不同的金属单质．
依据上述信息，回答下列问题：
（1）若E的相对分子质量比D大17，G是一种活泼金属单质，则：
①反应①的化学方程式为

4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O

；
②反应②的离子方程式为

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

．
（2）若E的相对分子质量比D大18，I是一种盐，反应②是化合反应，且A、F、I、J、K中含有同一种金属元素，则：
①A的组成元素为

S、Fe

；
②反应②的离子方程式为

2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺

．

Answer 1

分析：A是由两种元素组成的化合物，B是能使带有余烬的木条复燃的气体单质，则B是O₂，E是硫酸或硝酸，二氧化氮或三氧化硫分别与水反应生成硝酸或硫酸，则D是NO₂或SO₃，NO或SO₂分别和氧气反应生成NO₂或SO₃，所以C是NO或SO₂，
（1）若E的相对分子质量比D大17，则E是HNO₃，D是NO₂，A是由两种元素组成的化合物，氨气和氧气在一定条件下发生氧化还原反应生成NO和H₂O，则A是NH₃，F是H₂O，G是一种活泼金属单质，能和水反应的活泼金属是Na，则G是Na，钠和水反应生成NaOH和H₂，I能和金属J反应，则I是NaOH，J是Al，H是H₂，K是NaAlO₂；
（2）若E的相对分子质量比D大18，则E是H₂SO₄，D是SO₃，C是SO₂，J是金属单质，I是一种盐，反应②是化合反应，且A、F、I、J、K中含有同一种金属元素，I和J中含有相同元素，且I和J中溶质元素相同，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，则I是FeCl₃，J是Fe，K是FeCl₂，A是由两种元素组成的化合物，能和氧气反应生成二氧化硫，A为FeS₂，FeS₂和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，所以F是Fe₂O₃，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，则G是HCl，H是H₂O，结合物质的性质分析解答．

解答：解：A是由两种元素组成的化合物，B是能使带有余烬的木条复燃的气体单质，则B是O₂，E是硫酸或硝酸，二氧化氮或三氧化硫分别与水反应生成硝酸或硫酸，则D是NO₂或SO₃，NO或SO₂分别和氧气反应生成NO₂或SO₃，所以C是NO或SO₂，
（1）若E的相对分子质量比D大17，则E是HNO₃，D是NO₂，A是由两种元素组成的化合物，氨气和氧气在一定条件下发生氧化还原反应生成NO和H₂O，则A是NH₃，F是H₂O，G是一种活泼金属单质，能和水反应的活泼金属是Na，则G是Na，钠和水反应生成NaOH和H₂，I能和金属J反应，则I是NaOH，J是Al，H是H₂，K是NaAlO₂；
①A是氨气，B是氧气，在催化剂、加热条件下，氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH₃+5O₂ 

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂ 

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
②I是氢氧化钠，J是铝，氢氧化钠溶液和铝反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）若E的相对分子质量比D大18，则E是H₂SO₄，D是SO₃，C是SO₂，J是金属单质，I是一种盐，反应②是化合反应，且A、F、I、J、K中含有同一种金属元素，I和J中含有相同元素，且I和J中溶质元素相同，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，则I是FeCl₃，J是Fe，K是FeCl₂，A是由两种元素组成的化合物，能和氧气反应生成二氧化硫，A为FeS₂，FeS₂和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，所以F是Fe₂O₃，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，则G是HCl，H是H₂O，
①通过以上分析知，A中含有S、Fe元素，故答案为：S、Fe；
②I是氯化铁，J是铁，氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，离子反应方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

点评：本题以N、S、Fe、Al元素为载体考查了无机物的推断，以二氧化氮和硝酸、三氧化硫和硫酸之间相对分子质量的关系来进行推断，结合物质的性质来分析解答，注意氨气的催化氧化，为常考查点，难度中等．