Question

【題目】圖中X、Y、Z為單質，其他為化合物，它們之間存在如下轉化關系（部分產物已略去）．其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，回答下列問題：

（1）M中存在的化學鍵類型為；
（2）一定條件下，Z與H2反應轉化為ZH4 ， ZH4的電子式為；
（3）已知A與1molAl反應轉化為X時（所有物質均為固體）的熱效應為akJ，則該反應的熱化學方程式為；
（4）A與過量D的稀溶液反應生成G的離子方程式為；
（5）向含4molD的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量．假設生成的氣體只有一種，請在坐標系圖乙中畫出n（X2+）隨n（X）變化的示意圖，并標出n（X2+）的最大值．

Answer 1

【答案】
（1）離子鍵、共價鍵
（2）
（3）8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol
（4）3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O
（5）
【解析】解：A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應，則E是SiO2 ， 根據轉化關系，可知X為鐵、Y為O2、Z為Si、D為HNO3、M為Na2SiO3、G為Fe（NO3）3 ， R為H2SiO3 ．
（1.）M為Na2SiO3 ， 含有離子鍵、共價鍵，所以答案是：離子鍵、共價鍵；
（2.）一定條件下，Si與H2反應轉化為SiH4 ， SiH4的電子式為 ，所以答案是： ；
（3.）Fe3O4與1mol Al反應轉化為Fe時（所有物質均為固體），放出a kJ熱量，則8molAl參加反應放出的熱量為8akJ，所以反應的熱化學方程式為：8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol，
所以答案是：8Al（s）+3Fe3O4（s）=9Fe（s）+4Al2O3（s）△H=﹣8a kJ/mol；
（4.）四氧化三鐵與過量的稀硝酸反應生成硝酸鐵、NO與水，反應離子方程式為：3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O，
所以答案是：3Fe3O4+28H++NO3﹣=9Fe3++NO↑+14H2O；
（5.）鐵和稀硝酸反應，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe2+的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe3+反應而生成Fe2+ ， 故Fe2+的量逐漸會增大直至到最大值，以后不變，反應過程中生成的氣體為NO，令Fe2+的最大物質的量為xmol，根據電子轉移守恒可知，NO的物質的量= ，根據N元素守恒可知： +2x mol=4 mol，解得x=1.5，根據電子轉移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 可知開始產生NO時Fe的物質的量等于Fe3+的物質的量，即為1.5mol× =1mol，故n（Fe2+）隨n（Fe）變化的示意圖為： ，
所以答案是： ．