Question

下圖是無機物A～M在一定條件下的轉化關系（部分產物及反應條件未列出）。其中，I是地殼中含量最高的金屬，K是一種紅棕色氣體，過量G與J溶液反應生成M。

請填寫下列空白：
（1）在周期表中，組成單質G的元素位于第_______周期第_______族。
（2）在反應⑦中還原劑與氧化劑的物質的量之比為___________________。
（3）簡述M溶液中陽離子的檢驗方法                          。
（4）某同學取F的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，變為藍色。寫出與上述變化過程相關的離子方程式：                                            。
（5）將化合物D與KNO₃、KOH高溫共熔，可制得一種“綠色”環保高效凈水劑K₂FeO₄，同時還生成KNO₂和H₂O，該反應的化學方程式是_________________________。
（6）鎂與金屬I的合金是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護下，將一定化學計量比的Mg與金屬I的單質在一定溫度下熔煉獲得。
①熔煉制備該合金時通入氬氣的目的是     。
② I電池性能優越，I-AgO電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。該電池反應的化學方程式為          。

Answer 1

（1）四 Ⅷ（2分）（2）2:1（2分）
（3）取出部分溶液于試管中加入KSCN，溶液沒有變化，再加入少量氯水，溶液變為紅色（其他合理答案） （2分）（4）2Fe^3＋＋2I^－＝2Fe^2＋＋I₂（2分）
（5）Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O（2分）（6）① 防止Mg、Al被空氣氧化（2分）
②2Al＋3AgO＋2NaOH＝2NaAlO₂＋3Ag＋H₂O（2分）

試題分析：FeS₂氧化得到的A可以繼續被氧化，則A為SO₂，B為SO₃，C為B的水化物，C為H₂SO₄，D為Fe₂O₃，I為地殼中含量最高的金屬，應為Al，反應⑦為鋁單質與金屬氧化物所發生的置換反應，即鋁熱反應．K是一種紅棕色氣體，為NO₂，則J為HNO₃，L被氧化成為NO₂，故L可能為氨或NO₂，由于C溶液，即硫酸溶液能與某M溶液反應得到L，故L不可能是堿性的氣體氨氣，故L為NO，G能與硝酸反應并能產生NO，故G為Fe，H為Al₂O₃。過量G與J溶液反應生成M，因此M應該是硝酸亞鐵。由于D為Fe₂O₃，而由框圖中可知E為氫氧化物，E經由一步轉變為D，故E為Fe（OH）₃，而E直接由F加入堿而得到，故F為三價鐵離子，其陰離子可能為硫酸根與硝酸根的混合物，或者是僅有硫酸根離子，由于題目所給物質名稱僅為F，故可知F為純凈物硫酸鐵，則
（1）在周期表中，組成單質G的元素是鐵位于第四周期第Ⅷ族。
（2）反應⑦是鋁與氧化鐵的鋁熱反應，方程式為2Al＋Fe₂O₃2Fe＋Al₂O₃，其中還原劑是鋁，氧化劑是氧化鐵，因此還原劑與氧化劑的物質的量之比為2:1。
（3）亞鐵離子具有還原性，因此M溶液中亞鐵離子的檢驗方法為取出部分溶液于試管中加入KSCN，溶液沒有變化，再加入少量氯水，溶液變為紅色。
（4）鐵離子具有氧化性，能把碘離子氧化生成單質碘，則反應的離子方程式為2Fe^3＋＋2I^－＝2Fe^2＋＋I₂。
（5）根據電子得失守恒以及原子守恒可知，該反應的化學方程式是Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O。
（6）①鎂和鋁都是活潑的金屬，極易被氧化，因此熔煉制備該合金時通入氬氣的目的是防止Mg、Al被空氣氧化。
②原電池中活潑的金屬作負極失去電子被氧化，因此該原電池中鋁是負極失去電子，AgO得到電子，由于電解質是氫氧化鈉所以總的化學方程式為2Al＋3AgO＋2NaOH＝2NaAlO₂＋3Ag＋H₂O。