Question

硫酸和硝酸是工業上具有重要用途的強酸．目前我國分別采用接觸法和氨的催化氧化法制取硫酸和硝酸．下圖表示的物質之間的轉化關系中，虛線框內可分別表示硫酸、硝酸工業制法的生產流程，虛線框外是其他物質之間的相互轉化（部分反應物、生成物沒有列出）．已知A是由兩種元素組成的化合物，B是能使帶有余燼的木條復燃的氣體單質，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）兩種情況中不同的金屬單質．
依據上述信息，回答下列問題：
（1）若E的相對分子質量比D大17，G是一種活潑金屬單質，則：
①反應①的化學方程式為

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

；
②反應②的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

．
（2）若E的相對分子質量比D大18，I是一種鹽，反應②是化合反應，且A、F、I、J、K中含有同一種金屬元素，則：
①A的組成元素為

S、Fe

；
②反應②的離子方程式為

2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺

．

Answer 1

分析：A是由兩種元素組成的化合物，B是能使帶有余燼的木條復燃的氣體單質，則B是O₂，E是硫酸或硝酸，二氧化氮或三氧化硫分別與水反應生成硝酸或硫酸，則D是NO₂或SO₃，NO或SO₂分別和氧氣反應生成NO₂或SO₃，所以C是NO或SO₂，
（1）若E的相對分子質量比D大17，則E是HNO₃，D是NO₂，A是由兩種元素組成的化合物，氨氣和氧氣在一定條件下發生氧化還原反應生成NO和H₂O，則A是NH₃，F是H₂O，G是一種活潑金屬單質，能和水反應的活潑金屬是Na，則G是Na，鈉和水反應生成NaOH和H₂，I能和金屬J反應，則I是NaOH，J是Al，H是H₂，K是NaAlO₂；
（2）若E的相對分子質量比D大18，則E是H₂SO₄，D是SO₃，C是SO₂，J是金屬單質，I是一種鹽，反應②是化合反應，且A、F、I、J、K中含有同一種金屬元素，I和J中含有相同元素，且I和J中溶質元素相同，氯化鐵和鐵反應生成氯化亞鐵，則I是FeCl₃，J是Fe，K是FeCl₂，A是由兩種元素組成的化合物，能和氧氣反應生成二氧化硫，A為FeS₂，FeS₂和氧氣反應生成氧化鐵和二氧化硫，所以F是Fe₂O₃，氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，則G是HCl，H是H₂O，結合物質的性質分析解答．

解答：解：A是由兩種元素組成的化合物，B是能使帶有余燼的木條復燃的氣體單質，則B是O₂，E是硫酸或硝酸，二氧化氮或三氧化硫分別與水反應生成硝酸或硫酸，則D是NO₂或SO₃，NO或SO₂分別和氧氣反應生成NO₂或SO₃，所以C是NO或SO₂，
（1）若E的相對分子質量比D大17，則E是HNO₃，D是NO₂，A是由兩種元素組成的化合物，氨氣和氧氣在一定條件下發生氧化還原反應生成NO和H₂O，則A是NH₃，F是H₂O，G是一種活潑金屬單質，能和水反應的活潑金屬是Na，則G是Na，鈉和水反應生成NaOH和H₂，I能和金屬J反應，則I是NaOH，J是Al，H是H₂，K是NaAlO₂；
①A是氨氣，B是氧氣，在催化劑、加熱條件下，氨氣和氧氣發生氧化還原反應生成一氧化氮和水，反應方程式為：4NH₃+5O₂ 

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂ 

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
②I是氫氧化鈉，J是鋁，氫氧化鈉溶液和鋁反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）若E的相對分子質量比D大18，則E是H₂SO₄，D是SO₃，C是SO₂，J是金屬單質，I是一種鹽，反應②是化合反應，且A、F、I、J、K中含有同一種金屬元素，I和J中含有相同元素，且I和J中溶質元素相同，氯化鐵和鐵反應生成氯化亞鐵，則I是FeCl₃，J是Fe，K是FeCl₂，A是由兩種元素組成的化合物，能和氧氣反應生成二氧化硫，A為FeS₂，FeS₂和氧氣反應生成氧化鐵和二氧化硫，所以F是Fe₂O₃，氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，則G是HCl，H是H₂O，
①通過以上分析知，A中含有S、Fe元素，故答案為：S、Fe；
②I是氯化鐵，J是鐵，氯化鐵溶液和鐵反應生成氯化亞鐵，離子反應方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．

點評：本題以N、S、Fe、Al元素為載體考查了無機物的推斷，以二氧化氮和硝酸、三氧化硫和硫酸之間相對分子質量的關系來進行推斷，結合物質的性質來分析解答，注意氨氣的催化氧化，為常考查點，難度中等．