Question

图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，回答下列问题：

（1）M中存在的化学键类型为_______________________；

（2）一定条件下，Z与H₂反应转化为ZH₄，ZH₄的电子式为_______________；

（3）已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)的热效应为akJ，则该反应的热化学方程式为_______________；

（4）A与过量D的稀溶液反应生成G的离子方程式为_______________；

（5）向含4molD的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量．假设生成的气体只有一种，请在坐标系图乙中画出n(X²⁺)随n(X)变化的示意图，并标出n(X²⁺)的最大值。

Answer

（1）离子键和共价键（2） （3）8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=-8a kJ/mol

（4）3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O（5）

【解析】

试题分析：A俗称磁性氧化铁，则A为Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E是SiO2，根据转化关系，可知X为铁、Y为O2、Z为Si、D为HNO3、M为Na2SiO3、G为Fe(NO3)3，R为H2SiO3；（1）M为硅酸钠，含离子键和共价键；（2）Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为；（3）1mol Al反应转化为Fe时(所有物质均为固体)，放出a kJ热量，则8molAl参加反应放出的热量为8akJ，所以反应的热化学方程式为8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=-8a kJ/mol；（3）四氧化三铁与过量的稀硝酸反应生成硝酸铁、NO与水，反应离子方程式为：3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O；（4）铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知，NO的物质的量= xmol×2/3，根据N元素守恒可知：xmol×2/3+2x mol=4 mol，解得x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知开始产生NO时Fe的物质的量等于Fe3+的物质的量，即为1.5mol×2/3=1mol，故n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图为：

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【考点定位】考查无机物推断

【名师点晴】挖掘题中信息并根据物质的性质进行推断是解题关键，A俗称磁性氧化铁，则A为Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E是SiO2，根据转化关系，可知X为铁、Y为O2、Z为Si、D为HNO3、M为Na2SiO3、G为Fe(NO3)3，R为H2SiO3，然后结合物质的性质及化学用语来解答。