Question

【題目】固體X是由兩種常見元素組成的化合物，其中金屬元素與另一元素的質量比為14：1。在一定條件下X可發生如圖的轉化關系，有的反應標出全部產物，有的反應標出部分產物。已知P為氣體混合物，R是一種無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，C為紅褐色沉淀，M為一種常見金屬單質。

試回答下列問題：

(1)X的化學式為__________。

(2)實現G→H，欲不引進新的雜質，N可以選擇下列物質中的_________（填序號）。

①KMnO4 ②HNO3 ③H2O2 ④Cl2

(3)寫出下列轉化的化學方程式：

B→D:____________________；H→C：____________________。

(4)已知P中有一種氣體與氫氧化鈉溶液反應可生成兩種正鹽，該反應的離子方程式為：___________。

(5)X與濃硝酸在一定條件下反應時，若有1 mol X被氧化時，轉移的電子數目為__________。

Answer 1

【答案】 Fe3C ③④ 3Fe+4H2O(g) Fe3O4 +4H2 3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl 2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O 13NA

【解析】根據題各物質轉化關系，R是無色無昧且能使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷為CO2，則F應為碳酸鹽，則P中應含有碳元素，C為紅褐色沉淀為Fe（OH）3，則A和H中都含有鐵離子，所以A為Fe（NO3）3，固體X是由兩種常見元素組成的化合物，判斷一定含有鐵元素和碳元素，其中金屬元素與另一元素的質量比為14：1．則X化學式為Fe3C，根據元素守恒，B中應含有氫元素，則依據M為常見金屬單質，與B反應生成Q和D，所以B為H2O，Q為H2，H含有鐵元素判斷，M為金屬Fe，D為Fe3O4，D與鹽酸反應生成G為FeCl2和FeCl3，N為Cl2，G與N反應生成H為FeCl3，C加熱生成E為Fe2O3，X與濃硝酸反應生成混合氣體P應為CO2、NO2。

（1）根據上面的分析可知，X的化學式為Fe3C，故答案為：Fe3C；
（2）實現FeCl2→FeCl3，欲不引進新的雜質，N可以用H2O2或Cl2，故選③④；
（3）M為金屬Fe，水和鐵在高溫反應的化學方程式為3Fe+4H2OFe3O4+4H2，氯化鐵與氨水反應生成氫氧化鐵沉淀，反應的化學方程式為3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl ，故答案為：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl；
（4）P為CO2、NO2，P中有一種氣體與氫氧化鈉溶液反應可生成兩種正鹽，則該反應為二氧化氮與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，反應的離子方程式為2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O，故答案為：2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O；

(5) X為Fe3C，與濃硝酸在一定條件下反應時，生成硝酸鐵和二氧化碳，則1 mol Fe3C被氧化時，假設鐵元素的化合價為0價，則反應后鐵由0價變成+3價，C由0價變成+4價，轉移的電子的物質的量為3×3+4=14mol，數目為13NA，故答案為：13NA。