题目内容

6．有一固体粉末，由炸药和引爆剂组成，其化学成分为中学常见的甲、乙两种化合物和三种单质．为分析其组成，进行了如下实验：
①取29.14g固体，在一密闭容器中引爆，发生猛烈爆炸，生成的气体折合成标准状况下的体积为8.96L，经分析，其中N2：CO2的体积比为1：3．
②将①反应后的固体加足量的水溶解并过滤．滤液中只有一种正盐丙，通入足量氯气，可得3.21g淡黄色沉淀，焰色反应火焰呈紫色．
③操作②中还剩不溶物2.14g，元素分析表明，其中含有三种元素，均是有甲参加的某一著名反应的生成物．将此不溶物加入足量的NaOH溶液中，还剩1.12g固体，该固体是一种可被磁铁吸引的单质丁，丁在潮湿的空气中易被氧化．
请回答下列问题：
（1）乙的化学式为KNO3，丙的电子式为．
（2）写出此炸药爆炸反应的化学方程式为S+2KNO3+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑．
（3）引爆剂发生反应的化学方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe，引爆剂的作用是提供爆炸反应发生所需的热量．
（4）以下物质中，有可能作为甲的替代品的是D．
A．KCl         B．K2CO3         C．Na2S           D．CuO
（5）设计一个实验方案，探究丁在潮湿的空气中被氧化的价态取样，用盐酸溶解后，将溶液分成两份，一份滴加硫氰化钾溶液，变红，说明有Fe3+，另一份加K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液，有蓝色沉淀说明有Fe2+．．

分析 ①取29.14g固体，在一密闭容器中引爆，发生猛烈爆炸，生成的气体折合成标准状况下的体积为8.96L，经分析，其中N2与CO2的体积比为1：3，混合气体总物质的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，则氮气为$\frac{1}{4}$×0.4mol=0.1mol，二氧化碳为0.4mol-0.1mol=0.3mol；
②将①反应后的固体加足量的水溶解并过滤，滤液中只有一种正盐丙，通入足量氯气，可得3.21g淡黄色沉淀，黄色沉淀为S，其物质的量=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，含有K元素，故丙为K2S，其物质的量为0.1mol；
③操作②过滤出不溶物2.14g，元素分析表明，其中含有三种元素，均是有甲参加的某一著名反应的生成物，将此不溶物加入足量的NaOH溶液中，还剩1.12g固体，该固体是一种可被磁铁吸引的单质丁，丁在潮湿的空气中易被氧化，则丁为Fe，其物质的量=$\frac{1.12L}{56g/mol}$=0.02mol，不溶物中还含有Al2O3，其质量=2.14g-1.12g=1.02g，物质的量=$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.01mol，化合物甲为铁的氧化物，根据原子守恒可知，甲中Fe、O原子数目之比=0.02：0.01×3=2：3，故甲为Fe2O3，原固体粉末中含有Al单质，
综上分析，化合物乙与另外两种单质反应生成K2S、N2、CO2，结合氧化还原反应可知，另外两种单质为C、S，由原子守恒可知化合物乙含有K、N、O三种元素，且K、N、O原子数目之比=0.1×2：0.1×2：0.3×2=211：3，故乙为KNO3，据此解答．

解答 解：①取29.14g固体，在一密闭容器中引爆，发生猛烈爆炸，生成的气体折合成标准状况下的体积为8.96L，经分析，其中N2与CO2的体积比为1：3，混合气体总物质的量=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，则氮气为$\frac{1}{4}$×0.4mol=0.1mol，二氧化碳为0.4mol-0.1mol=0.3mol；
②将①反应后的固体加足量的水溶解并过滤，滤液中只有一种正盐丙，通入足量氯气，可得3.21g淡黄色沉淀，黄色沉淀为S，其物质的量=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，含有K元素，故丙为K2S，其物质的量为0.1mol；
③操作②过滤出不溶物2.14g，元素分析表明，其中含有三种元素，均是有甲参加的某一著名反应的生成物，将此不溶物加入足量的NaOH溶液中，还剩1.12g固体，该固体是一种可被磁铁吸引的单质丁，丁在潮湿的空气中易被氧化，则丁为Fe，其物质的量=$\frac{1.12L}{56g/mol}$=0.02mol，不溶物中还含有Al2O3，其质量=2.14g-1.12g=1.02g，物质的量=$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.01mol，化合物甲为铁的氧化物，根据原子守恒可知，甲中Fe、O原子数目之比=0.02：0.01×3=2：3，故甲为Fe2O3，原固体粉末中含有Al单质，
综上分析，化合物乙与另外两种单质反应生成K2S、N2、CO2，结合氧化还原反应可知，另外两种单质为C、S，由原子守恒可知化合物乙含有K、N、O三种元素，且K、N、O原子数目之比=0.1×2：0.1×2：0.3×2=211：3，故乙为KNO3．
（1）由上述分析可知，乙的化学式为KNO3，丙为K2S，电子式为：，
故答案为：KNO3；；
（2）此炸药爆炸反应的化学方程式为：S+2KNO3+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑，
故答案为：S+2KNO3+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2S+N2↑+3CO2↑；
（3）引爆剂发生反应的化学方程式为：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe，引爆剂的作用是：提供爆炸反应发生所需的热量，
故答案为：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe；提供爆炸反应发生所需的热量；
（4）Al与氧化铁操作铝热剂，发生铝热反应，放出大量的热，故可以用CuO代替氧化铁，
故答案为：D；
（5）设计一个实验方案，探究丁在潮湿的空气中被氧化的价态，具体方案为：故答案为：取样，用盐酸溶解后，将溶液分成两份，一份滴加硫氰化钾溶液，变红，说明有Fe3+，另一份加K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液，有蓝色沉淀说明有Fe2+．

点评 本题考查无机物推断，属于计算型推断，综合考查学生的计算能力、分析推理能力，难度较大．

练习册系列答案
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17．聚甲基丙烯酸酯纤维具有质轻、频率宽等特性，广泛用于制作光导纤维．已知A为某种聚甲基丙烯酸酯纤维的单体，其转化关系如下：

请回答下列问题：
（1）由B转化为C的反应类型为加成反应或还原反应，由E转化为F的反应类型为氧化反应．
（2）F含有的官能团名称为醛基，简述检验该官能团的化学方法取少量F，加入到新制氢氧化铜中，加热，若能看到红色沉淀生成，说明有醛基．或取取少量F，加入到新制银氨溶液中水浴加热，若有银镜生成，说明有醛基．
（3）A的结构简式为．
（4）写出反应C→D的化学方程式：（CH3）2CHCOOH+C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$（CH3）2CHCOOC2H5+H2O．
（5）写出满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式：HCOOCH2-CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC（CH3）=CH．
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1．有A、B、C、D、E五种元素，A与C同周期，B、C、D、E原子的电子层数各不相同．A是自然界中组成物质种类最多的元素；B元素有3种同位素B1、B2、B3，B3原子的质量数是B1的3倍；C是生命的基础，在生命活动中扮演十分重要的角色；D原子的次外层电子数是其最外层电子数与倒数第三层电子数之和，在火山附近的温泉中含有D元素；“天石”中含E的单质，但通常使用的E单质常含A元素．下列说法正确的是（　　）
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11．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法错误的是（　　）
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18．将KOH和Ca（OH）2混合物1.86g全部溶于一定量水中形成稀溶液，再缓缓通入足量的CO2气体．当生成沉淀的质量刚好最大时，消耗CO2的体积为224mL（标准状况，忽略CO2溶于水情况，以下情况相同．）
（1）生成沉淀的质量刚好最大时，反应的离子方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（2）原混合物中Ca（OH）2的质量为0.74g．
（3）沉淀恰好溶解时，消耗CO2的体积为896mL．
（4）在如图坐标系上，画出生成沉淀的质量m（g）与通入CO2的体积V（mL）的关系曲线．
15．硅在地壳中的含量较高．硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛用于，回答下列问题：
（1）网络与人们的生活密切相关，传导网络数据的光导纤维的主要成方的化学式是SiO2．
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料，其中，生产普通玻璃的主要原料有石英砂、纯碱、石灰石．
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

①石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热生产粗碳反应的化学方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si（粗硅）+2CO↑．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，则流化床主要发生反应的化学反应方程式为2Si（粗硅）+6HCl=2SiHCl3+2H2↑．产物中分子结构为正四面体的物质的名称为四氯化硅或四氯硅烷．
③有关物质的沸点数据如下表．
物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏，SiHCl3极易水解，其完全水解的所有产物为H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl．
16．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表：
XYZMRQ
原子半径/nm0.1860.0740.0990.143
主要化合价-4，+4-2-1，+7+3
其他常温下该单质为黄色固体无机非金属材料的主角焰色反应呈黄色其氧化物可做耐火材料
（1）Q在元素周期表中的位置是第三周期ⅢA族．
（2）Y与R相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是bc（填字母序号）
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性：HR＞YH4
c．Y与R形成的化的中Y呈正价
（3）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是0.099nm＜r（Si）＜0.143nm．
（4）甲、乙是上述某些元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲+乙→丙+水．若丙的水溶液呈碱性，则丙的化学式是NaAlO2或Na2SiO3．
（5）已知单质X的燃烧热为296kJ/mo1，1mo1XM2（g）被氧化为1mo1XM3（g）的△H=-99kJ/mo1．写出由XM2生成XM3的热化学反应方程式2SO2（g）+O2=2SO3（g）△H=-198kJ/mol，计算由X（s）生成3mo1XM3（g）的△H=-1185kJ/mol．

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