Question

9．（Ⅰ）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色．若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似．则：
（1）写出组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族．
（2）写出B的电子式，判断下列物质不能与B发生化学反应的有C
A、H₂O       B、CH₂=CH₂         C、Na₂SO₄溶液      D、SO₂水溶液
（3）请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺．
（Ⅱ）某研究小组为了探究一种无机盐X （仅含有五种元素，且含有结晶水）的组成和性质．设计并完成了如下实验：

另将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L．请回答如下问题：
（1）X的化学式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固体2中存在的化学键类型离子键和共价键．
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应方程式H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺．
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L，写出该反应的化学方程式2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O．
（4）请设计实验证明无机盐X中存在的金属阳离子取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe²⁺．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色，说明是强氧化性气体，先氧化碘离子为碘单质，继续氧化碘单质为碘酸钾，若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似为卤素互化物，判断有色气体为氯气；
（2）B为卤素互化物ICl，形成的是共价键，性质和氯气性质相似，依据氯气具有的性质判断；
（3）溶液蓝色褪去的原因是氯气氧化碘单质为碘酸钾；
Ⅱ、（1）无机盐X与过量氢氧化钡溶液反应得到气体甲为氨气和固体1，说明X中含有铵根离子，固体1中加入过量盐酸过滤得到固体2为硫酸钡沉淀，证明X中含有硫酸根离子，溶液2中加入过量气体甲氨气和过量盐酸反应，生成铵盐，和金属离子反应生成氢氧化物沉淀，洗涤灼烧得到固体3为1.60g，将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L，氨气和氧化铜反应生成氮气、铜和水蒸气，通过浓硫酸得到气体为氮气，则依据氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固体2为硫酸钡，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸铵中硫酸根离子为0.01mol，则金属形成的盐中硫酸根离子为0.02mol，结合电话守恒和原子守恒计算得到；
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应氨气和过量盐酸反应，生成铵盐，和金属离子反应生成氢氧化物沉淀；
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L为氮气，氨气还原氧化铜为氧化亚铜；
（4）无机盐X中存在的金属阳离子为亚铁离子，依据亚铁离子检验方法，加入KSCN溶液雾变化，滴入氯水变红色证明．

解答 解：Ⅰ、（1）将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现无色，说明是强氧化性气体，先氧化碘离子为碘单质，继续氧化碘单质为碘酸钾，若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B，其化学性质与其组成元素的单质相似为卤素互化物，判断有色气体A为氯气，组成气体A的元素在周期表中的位置第三周期ⅦA族，
故答案为：第三周期ⅦA族；
（2）B为卤素互化物ICl，形成的是共价键，电子式为：，性质和氯气性质相似，依据氯气具有的性质判断，氯气具有氧化性，所以ICl也具有氧化性，和水反应生成氯化氢和碘化氢，和乙烯发生加成反应，氧化二氧化硫为硫酸，与硫酸钠溶液不反应，
故答案为：，C；
（3）溶液蓝色褪去的原因是氯气氧化碘单质为碘酸钾，反应的离子方程式为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺，
故答案为：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+10Cl^-+12H⁺；
Ⅱ、（1）无机盐X与过量氢氧化钡溶液反应得到气体甲为氨气和固体1，说明X中含有铵根离子，固体1中加入过量盐酸过滤得到固体2为硫酸钡沉淀，证明X中含有硫酸根离子，溶液2中加入过量气体甲氨气和过量盐酸反应，生成铵盐，和金属离子反应生成氢氧化物沉淀，洗涤灼烧得到固体3为1.60g，将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L，氨气和氧化铜反应生成氮气、铜和水蒸气，通过浓硫酸得到气体为氮气，则依据氮元素守恒，n（NH₄⁺）=2n（N₂）=2×$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.02mol，固体2为硫酸钡，n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，硫酸铵中硫酸根离子为0.01mol，则金属形成的盐中硫酸根离子为0.02mol，洗涤灼烧得到固体3为1.60g为氧化铁质量，物质的量=$\frac{1.60g}{160g/mol}$
=0.01mol，含铁元素0.02mol，X的化学式是（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，固体2为硫酸钡，存在的化学键类型为离子键和共价键，
故答案为：（NH₄）₂SO₄.2FeSO₄.2H₂O，离子键和共价键；
（2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应氨气和过量盐酸反应，生成铵盐，和金属离子反应生成氢氧化物沉淀，反应的离子方程式为：H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺，
故答案为：H⁺+NH₃=NH₄⁺，Fe²⁺+2NH₃．H₂O═Fe（OH）₂+2NH₄⁺；
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的体积仍为0.224L为氮气，氨气还原氧化铜为氧化亚铜，反应的化学方程式为：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O，
故答案为：2NH₃+6CuO═Cu₂O+N₂+3H₂O；
（4）无机盐X中存在的金属阳离子为亚铁离子，依据亚铁离子检验方法，加入KSCN溶液雾变化，滴入氯水变红色证明，取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe²⁺．
故答案为：取少量无机盐X于试管中加水溶解，滴加几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴加少量氯水，若溶液出现血红色，则证明存在Fe²⁺．

点评 本题考查了物质性质，物质转化关系分析判断，反应现象的理解应用，注意物质组成的计算分析，掌握基础是关键，题目难度较大．