Question

【題目】圖中X、Y為單質(zhì)，其他為化合物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）。其中，A俗稱磁性氧化鐵。

回答下列問(wèn)題：

（1）NaOH中存在的化學(xué)鍵的類型為_____________。

（2）寫出YD 的化學(xué)方程式：________________。

（3）寫出A和D的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：________________。

（4）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過(guò)量，假設(shè)生成的氣體只有一種，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖，并標(biāo)出n(X2+)的最大值_______。

Answer 1

【答案】 離子鍵、極性共價(jià)鍵 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O

【解析】A俗稱磁性氧化鐵，即A為Fe3O4，與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁和單質(zhì)鐵，X、Y為單質(zhì)，則X為Fe，鐵與氧氣反應(yīng)生成Fe3O4，則Y為O2，D為HNO3，G溶液為Fe(NO3)3溶液。

（1）. NaOH中鈉離子與氫氧根離子之間存在離子鍵，氧原子與氫原子之間存在極性共價(jià)鍵，故答案為離子鍵、極性共價(jià)鍵；

（2）. NO、O2和水反應(yīng)生成HNO3，化學(xué)方程式為：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3，故答案為4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3；

（3）. 四氧化三鐵和硝酸反應(yīng)時(shí)，鐵元素被氧化到+3價(jià)，硝酸中氮元素被還原到+2價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒得離子方程式為：3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O，故答案為：3Fe3O4+28H＋+NO3－9Fe3＋+NO↑+14H2O；

（4）.根據(jù)鐵和硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，開(kāi)始時(shí)鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開(kāi)始階段Fe2+的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，故Fe2+的量會(huì)逐漸增大直至達(dá)到最大值，然后不再變化。反應(yīng)過(guò)程中生成的氣體為NO，令Fe2+的最大物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知，NO的物質(zhì)的量為xmol×2/3，根據(jù)N原子守恒可知：xmol×2/3+2xmol=4mol，解得x=1.5，則n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖為：，故答案為： 。