Question

固体X是由两种常见元素组成的化合物，其中金属元素与另一元素的质量比为14：1。在一定条件下X可发生如图的转化关系，有的反应标出全部产物，有的反应标出部分产物。已知P为气体混合物，R是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，C为红褐色沉淀，M为一种常见金属单质。

试回答下列问题：

(1)X的化学式为__________。

(2)实现G→H，欲不引进新的杂质，N可以选择下列物质中的_________（填序号）。

①KMnO₄    ②HNO₃    ③H₂O₂    ④Cl₂

(3)写出下列转化的化学方程式：

B→D:____________________；H→C：____________________。

(4)已知P中有一种气体与氢氧化钠溶液反应可生成两种正盐，该反应的离子方程式为：___________。

(5)X与浓硝酸在一定条件下反应时，若有1 mol X被氧化时，转移的电子数目为__________。

Answer

Fe3C ③④ 3Fe+4H2O(g) Fe3O4 +4H2 3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl 2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O 13NA

【解析】根据题各物质转化关系，R是无色无昧且能使澄清石灰水变浑浊的气体，判断为CO2，则F应为碳酸盐，则P中应含有碳元素，C为红褐色沉淀为Fe（OH）3，则A和H中都含有铁离子，所以A为Fe（NO3）3，固体X是由两种常见元素组成的化合物，判断一定含有铁元素和碳元素，其中金属元素与另一元素的质量比为14：1．则X化学式为Fe3C，根据元素守恒，B中应含有氢元素，则依据M为常见金属单质，与B反应生成Q和D，所以B为H2O，Q为H2，H含有铁元素判断，M为金属Fe，D为Fe3O4，D与盐酸反应生成G为FeCl2和FeCl3，N为Cl2，G与N反应生成H为FeCl3，C加热生成E为Fe2O3，X与浓硝酸反应生成混合气体P应为CO2、NO2。

（1）根据上面的分析可知，X的化学式为Fe3C，故答案为：Fe3C；
（2）实现FeCl2→FeCl3，欲不引进新的杂质，N可以用H2O2或Cl2，故选③④； 
（3）M为金属Fe，水和铁在高温反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，氯化铁与氨水反应生成氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl ，故答案为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；3NH3·H2O +FeC13=Fe(OH)3↓+3NH4Cl；
（4）P为CO2、NO2，P中有一种气体与氢氧化钠溶液反应可生成两种正盐，则该反应为二氧化氮与氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，反应的离子方程式为2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O，故答案为：2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O；

(5) X为Fe3C，与浓硝酸在一定条件下反应时，生成硝酸铁和二氧化碳，则1 mol Fe3C被氧化时，假设铁元素的化合价为0价，则反应后铁由0价变成+3价，C由0价变成+4价，转移的电子的物质的量为3×3+4=14mol，数目为13NA，故答案为：13NA。

点睛：本题考查了物质转化关系，物质性质的分析判断，根据反应现象和物质性质及元素守恒进行物质推断是解题关键。本题的难点是X的判断和（5）的计算。