Question

（11分）下图中A～J均代表无机物或其水溶液，其中B、D、G是单质，B是地壳中含量最高的金属元素，G是气体，J是磁性材料。

根据图示回答问题：

（1）按要求写出下列化学用语：若B原子中子数比质子数多1，则B的原子符号为             ；C的电子式为                      ，若D最外层只有两个电子，则D的原子结构示意图               ；

（2）写出反应①的化学方程式是                        ；

写出反应②的化学方程式并标出电子转移的方向和数目

（3）J与稀硝酸反应的离子方程式是                       ；用排水法收集满该反应的还原产物后，将试管倒扣在水槽中并通入O₂使试管刚好全部充满水，假设液体不外溢，则所得溶液的物质的量浓度为                     。

Answer

17、（11分）

（1）Al 、 、

（2）2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑

（3）3Fe3O4＋28H+＋NO3-＝9Fe3+＋NO↑＋14H2O 1/22．4mol•L-1

【解析】

试题分析：因为B是地壳中含量最高的金属元素，则B为Al；J是磁性材料，即J为Fe3O4。根据D＋HFe3O4＋G，且D是单质，G是气体单质，所以可以推测D为Fe，G为H2，H为H2O；因为A＋AlFe＋E，即此反应为铝热反应，一般情况下A为Fe2O3；因为F在过量的盐酸中转化为I，I在过量的NaOH溶液中转化为F，而F中又含有Al元素，所以F为NaAlO2、I为AlCl3，C为NaOH，据此回答。

（1）根据上述推断，B为铝，则铝的元素符号为Al，C为NaOH，NaOH的电子式为，D为铁，D最外层只有两个电子，则Fe的原子结构示意图为。

（2）反应①是Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑；反应②是铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，化学方程式和电子转移的数目可表示为；

（3）Fe3O4与稀硝酸反应，Fe元素被硝酸氧化成Fe3＋，硝酸得电子生成NO气体，根据化合价升降相等和电荷守恒配平，则离子方程式是3Fe3O4＋28H+＋NO3-＝9Fe3+＋NO↑＋14H2O。设试管的体积为V，则收集到的NO的物质的量为V÷22．4mol，根据化学反应4NO+3O2+2H2O = 4HNO3 ，最终试管内硝酸的物质的量为V÷22．4mol，则硝酸的物质的量浓度为（V÷22．4）÷V= 1/22．4mol•L-1。

【考点定位】考查无机框图推断，铝、铁及其化合物的性质，化学计算等知识

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