Question

現(xiàn)有四種元素，分別位于元素周期表的前四個不同周期，其原子序數(shù)總和為48．由它們可組成甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)和A、B、C、D四種化合物，其中甲、乙為非金屬單質(zhì)，丙、丁為金屬單質(zhì)．這些物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（反應(yīng)條件已省略）
請回答下列問題：
（1）組成丁的元素在周期表中的位置

第四周期第Ⅷ族

．B的俗名

磁性氧化鐵

，C物質(zhì)的用途之一

作耐火材料或治煉鋁的原料

．
（2）寫出A+乙

△

B的化學(xué)方程式

6FeO+O₂

△   .

2Fe₃O₄

．
（3）在加熱條件下，丁與氣態(tài)D可發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂

．
（4）若21.6g A與適量的乙反應(yīng)生成B，A、B按上述圖示轉(zhuǎn)化為溶液I和溶液II（假設(shè)各步反應(yīng)均恰好進(jìn)行完全）；向溶液I中通入

0.1

mol Cl₂，經(jīng)充分反應(yīng)可恰好使溶質(zhì)的組成與溶液II完全相同．

Answer 1

分析：四種元素，分別位于元素周期表的前四個不同周期，它們可組成甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)A、B、C、D四種化合物，
B為黑色晶體，B為Fe₃O₄，甲、乙為非金屬單質(zhì)，故甲、乙有一種為H₂，一種為O₂，原子序數(shù)總和為48，故另外元素的原子序數(shù)為48-1-8-26=13，為Al元素；
丙、丁為金屬單質(zhì)，由A+甲→丁+D及Fe₃O₄+甲→丁+D可知，丁為Fe，故丙為Al，A與Fe₃O₄含有相同的元素，甲為H₂，D為H₂O，故乙為O₂，結(jié)合A

乙

Fe₃O₄，得A為FeO，由FeO+Al→Fe+Al₂O₃，F(xiàn)e₃O₄+Al→Fe+Al₂O₃，故C為Al₂O₃；
FeO

鹽酸

溶液Ⅰ，溶液Ⅰ為FeCl₂，F(xiàn)e₃O₄+

鹽酸

溶液Ⅱ，故溶液Ⅱ為FeCl₂、FeCl₃混合溶液，F(xiàn)eCl₂溶液中通入一定量的Cl₂，可以得FeCl₂、FeCl₃混合溶液，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系．

解答：解：四種元素，分別位于元素周期表的前四個不同周期，它們可組成甲、乙、丙、丁四種單質(zhì)A、B、C、D四種化合物，
B為黑色晶體，B為Fe₃O₄，甲、乙為非金屬單質(zhì)，故甲、乙有一種為H₂，一種為O₂，原子序數(shù)總和為48，故另外元素的原子序數(shù)為48-1-8-26=13，為Al元素；
丙、丁為金屬單質(zhì)，由A+甲→丁+D及Fe₃O₄+甲→丁+D可知，丁為Fe，故丙為Al，A與Fe₃O₄含有相同的元素，甲為H₂，D為H₂O，故乙為O₂，結(jié)合A

乙

Fe₃O₄，得A為FeO，由FeO+Al→Fe+Al₂O₃，F(xiàn)e₃O₄+Al→Fe+Al₂O₃，故C為Al₂O₃；
FeO

鹽酸

溶液Ⅰ，溶液Ⅰ為FeCl₂，F(xiàn)e₃O₄+

鹽酸

溶液Ⅱ，故溶液Ⅱ為FeCl₂、FeCl₃混合溶液，F(xiàn)eCl₂溶液中通入一定量的Cl₂，可以得FeCl₂、FeCl₃混合溶液，
（1）丁為Fe，F(xiàn)e元素是26號元素，常用周期表中第四周期第Ⅷ族；
B為Fe₃O₄，俗名為磁性氧化鐵；
C為Al₂O₃，可以作耐火材料或治煉鋁的原料；
故答案為：第四周期第Ⅷ族；磁性氧化鐵；作耐火材料或治煉鋁的原料；
（2）A+乙

△

B是氧化亞鐵被氧氣氧化為四氧化三鐵，反應(yīng)方程式為：6FeO+O₂

△   .

2Fe₃O₄；
故答案為：6FeO+O₂

△   .

2Fe₃O₄；
（3）在加熱條件下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵與氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g） 

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：3Fe+4H₂O（g） 

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；
（4）若21.6gFeO的物質(zhì)的量為

21.6g

72g/mol

=0.3mol，由鐵元素守恒可以生成Fe₃O₄為0.3mol×

1

3

=0.1mol，F(xiàn)e₃O₄中+3價的Fe為0.1mol×

2

3

=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，2×n（Cl₂）=n（Fe³⁺）×（3-2）=0.2mol×1，故n（Cl₂）=0.1mol；
故答案為：0.1mol．

點評：本題以無機(jī)框圖題的形式考查Fe、Al等元素單質(zhì)及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系、化學(xué)用語的書寫、氧化還原反應(yīng)計算、邏輯推理等，本題中B為黑色晶體，四種元素的位置及形成的單質(zhì)為解題突破口，A到B的轉(zhuǎn)化是學(xué)生生疏知識，需要結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識進(jìn)行推理，對學(xué)生的邏輯推理能力提出較高要求．