Question

3．无机盐X在医药、化工、农业等领域都有广泛用途，工业上一般通过单质甲与Ca（OH）₂浊液共热的方法来制备．经测定，X中含有两种元素，相对质量为168；取8.40gX与足量盐酸反应，产物中有0.15mol单质甲和1.12L气体乙（已折算成标准状况）．已知气体乙在标准状况下的密度约为1.52g•L^-1，在O₂中燃烧得到无色、刺激性气味气体丙，丙是一种常见的大气污染物．请回答下列问题：
（1）X的化学式为CaS₄，乙的电子式为．
（2）X与足量盐酸反应的化学方程式为CaS₄+2HCl=CaCl₂+3S↓+H₂S↑．
（3）气体丙与碘水反应的离子方程式为SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．
（4）Ca（OH）₂浊液与甲共热是否只生成X和水？并说明理由否，根据氧化还原反应规律，产物中氯元素的价态不可能只降低不升高．
（5）实验室用过量NaOH溶液吸收丙时，生成产物丁，丁中可能混有组成元素完全相同的另一种盐戊，轻设计实验方案验证戊是否存在？取少量实验结束后的溶液少许于试管中，先加入足量盐酸酸化，再滴加几滴BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，证明存在Na₂SO₄，反之则无．

Answer 1

分析 气体乙在标准状况下的密度约为1.52g•L^-1，Mr（乙）=22.4×1.52=34，在O₂中燃烧得到无色、刺激性气味气体丙，丙是一种常见的大气污染物，可推知乙为H₂S、丙为SO₂，由元素守恒可知单质甲为S，X中含有两种元素，为Ca、S两种元素，其相对质量为168，8.40gX的物质的量为$\frac{8.4g}{168g/mol}$=0.05mol，与足量盐酸反应得到0.15molS，得到硫化氢为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，则1molX含有S原子为4mol，含有Ca原子为$\frac{168-32×4}{40}$mol=1mol，故X的化学式为CaS₄，据此解答．

解答 解：气体乙在标准状况下的密度约为1.52g•L^-1，Mr（乙）=22.4×1.52=34，在O₂中燃烧得到无色、刺激性气味气体丙，丙是一种常见的大气污染物，可推知乙为H₂S、丙为SO₂，由元素守恒可知单质甲为S，X中含有两种元素，为Ca、S两种元素，其相对质量为168，8.40gX的物质的量为$\frac{8.4g}{168g/mol}$=0.05mol，与足量盐酸反应得到0.15molS，得到硫化氢为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，则1molX含有S原子为4mol，含有Ca原子为$\frac{168-32×4}{40}$mol=1mol，故X的化学式为CaS₄．
（1）X的化学式为CaS₄，乙为H₂S，电子式为，
故答案为：CaS₄；；
（2）CaS₄与足量盐酸反应生成CaCl₂、S、H₂S，且S、H₂S的物质的量之比为3：1，反应的化学方程式为：CaS₄+2HCl=CaCl₂+3S↓+H₂S↑，
故答案为：CaS₄+2HCl=CaCl₂+3S↓+H₂S↑；
（3）丙为SO₂，与碘水反应生成HI与硫酸，反应的离子方程式为：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，
故答案为：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（4）根据氧化还原反应规律，产物中氯元素的价态不可能只降低不升高，故Ca（OH）₂浊液与S共热是否只生成CaS₄和水，
故答案为：否，根据氧化还原反应规律，产物中氯元素的价态不可能只降低不升高；
（5）实验室用过量NaOH溶液吸收SO₂时，生成产物为Na₂SO₃，由于Na₂SO₃易被氧化为Na₂SO₄，即丁中可能混有的盐戊为Na₂SO₄，检验其存在的方法为：取少量实验结束后的溶液少许于试管中，先加入足量盐酸酸化，再滴加几滴BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，证明存在Na₂SO₄，反之则无，
故答案为：取少量实验结束后的溶液少许于试管中，先加入足量盐酸酸化，再滴加几滴BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，证明存在Na₂SO₄，反之则无．

点评 本题考查无机物推断，属于计算型推断，是对学生综合能力的考查，需要学生熟练掌握元素化合物知识，较好的考查学生分析计算、推理能力，难度中等．