题目内容

8．物质X是某新型净水剂的中间体，它可以看成由氯化铝（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：2组成．在密闭容器中加热8.75g X使之完全分解，冷却后可得到3.2g固体氧化物B、0.448L无色气体D（体积已折算为标准状况）、4.27g混合晶体E．B溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液，混合液变血红色．D气体能使品红褪色．
请回答下列问题：
（1）X的化学式为AlCl3•2FeSO4．
（2）将A固体隔绝空气充分灼烧，使其分解，生成等物质的量的B、D和另一种化合物，则A分解的化学方程式为2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SO2↑+SO3+Fe2O3．
（3）将E混合晶体溶于水配成溶液，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O．
E混合晶体中某种物质在一定条件下能和KI固体反应，写出该方程式SO3+2KI=I2+K2SO3．
（4）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，其分子式是O2．请设计实验方案验证之将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2．

分析 固体氧化物B溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有+3价Fe，则B为Fe2O3，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为FeSO4，X的组成为AlCl3•2FeSO4．氧化铁的物质的量为$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，生成二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，由Fe、S原子为1：1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为$\frac{4.27g-0.02mol×80g/mol}{133.5g/mol}$=0.02mol．

解答 解：固体氧化物B溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有+3价Fe，则B为Fe2O3，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为FeSO4，X的组成为AlCl3•2FeSO4．氧化铁的物质的量为$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，生成二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，由Fe、S原子为1：1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为$\frac{4.27g-0.02mol×80g/mol}{133.5g/mol}$=0.02mol．
（1）X的化学式为AlCl3•2FeSO4，故答案为：AlCl3•2FeSO4；
（2）A分解的化学方程式为：2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SO2↑+SO3+Fe2O3，
故答案为：2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SO2↑+SO3+Fe2O3；
（3）将E混合晶体溶于水配成溶液，三氧化硫反应生成硫酸，则硫酸与氯化铝的物质的量相等，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为：Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O，
 E晶体中的SO3在一定条件能和KI固体反应，该反应方程式为SO3+2KI=I2+K2SO3，
故答案为：Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O；SO3+2KI=I2+K2SO3；
（4）若在高温下长时间煅烧X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气，另一种气体分子式是O2，检验氧气的方法为：将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2，
故答案为：O2；将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2．

点评 本题考查无机物的推断，题目比较综合，需要学生熟练掌握元素化合物知识，确定A的组成是解题的关键，题目难度较大．

练习册系列答案
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18．硼酸（H3BO3）微溶于水，其水溶液显弱酸性，对人体的受伤组织有防腐作用．工业上以硼镁矿（Mg2B2O5•H2O）为原料生产硼酸，同时以硼镁泥为原料制取硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业．生产工艺流程如下图所示，请回答下列问题：

注：
①硼镁泥的主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质．
②硼酸电离平衡常数K=5.8×10-10
③
化合物Mg（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3Al（OH）3
Ksp近似值10-1110-1610-3810-33
④已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
温度（℃）40506070
MgSO430.933.435.636.9
CaSO40.2100.2070.2010.193
（1）写出上述流程中生成硼砂（Na2B4O7）的离子方程式4BO2-+CO2=B4O72-+CO32-
（2）硼酸根离子可表示为B（OH）4-．写出硼酸电离的方程式H3BO3+H2O?B（OH）4-+H+
（3）N滴定法测定硼酸晶体的纯度．研究结果表明，用0.1mol•L-1NaOH溶液直接滴定硼酸溶液，滴定过程如曲线①所示，向硼酸溶液中加入多元醇后再滴定如曲线②所示．请分析，能否用强碱直接滴定硼酸溶液，不能 （填“能”或“不能”），理由是：没有明显的pH突变区域，无法判断终点，会造成较大的误差
（4）向硼镁泥酸浸后的溶液中，加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+．
（5）加碱调节至pH为4.7时，杂质离子便可完全沉淀．（离子浓度小于或等于1×l0-5mol•L-1时，即可认为该离子沉淀完全）
（6）“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明除钙的操作步骤蒸发浓缩结晶、趁热过滤．
19．共聚法是将共聚单体引入纤维高聚物分子链中，可提高难燃性．此法可改进有机高分子化合物的性质，高分子聚合物W的合成路线如下：


已知：
（1）A为芳香烃，N含有甲基
（2）M的结构简式为：．
（3）R-CH2OH$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$R-COOH（R表示烃基）．
（1）B的结构简式是；D中含氧官能团的名称是羟基；④的反应类型是消去反应．
（2）G可以使溴的四氯化碳溶液褪色，反应①的化学方程式是．
（3）②的反应试剂是HCl，设计该反应的目的是保护碳碳双键不被氧化
（4）F与P按照物质的量之比为1：1发生共聚生成W的化学方程式是．
（5）分子组成比E少2个CH2的有机物X有多种同分异构体，其中符合下列条件的X的同分异构体有9 种；
a．能与氢氧化钠溶液反应
b．能与饱和溴水反应生成白色沉淀
c．一定条件下，1mol该有机物与足量金属钠充分反应，生成1mol H2，请写出其中1mol该有机物最多消耗1mol氢氧化钠的一种同分异构体的结构简式．
16．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
方法I用碳粉在高温条件下还原CuO
方法II
用肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2
方法III电解法，反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑
（1）已知：2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）△H=-akJ•mol-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-bkJ•mol-1
Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CuO（s）△H=-ckJ•mol-1
则方法I发生的反应：2Cu O（s）+C（s）=Cu2O（s）+CO（g）；△H=2c-a-bkJ•mol-1．
（2）工业上很少用方法I制取Cu2O，是由于方法I反应条件不易控制，若控温不当，会降低Cu2O产率，请分析原因：若温度不当，会生成Cu．
（3）方法II为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2．
该制法的化学方程式为4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2Cu2O+6H2O+N2．
（4）方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示，写出电极反应式
并说明该装置制备Cu2O的原理阴极电极反应：2H++2e-=H2↑，c（OH-）增大，通过阴离子交换膜进入阳极室，阳极电极反应：2 Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，获得Cu2O．
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0，水蒸气的浓度（mol/L）随时间t（min）
变化如下表所示．
序号Cu2O a克温度01020304050
①方法IIT10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
②方法IIIT10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
③方法IIIT20.100.0940.0900.0900.0900.090
下列叙述正确的是cd（填字母代号）．
a．实验的温度：T2＜T1
b．实验①前20min的平均反应速率v（O2）=7×10-5mol•L-1•min-1
c．实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高
d． 实验①、②、③的化学平衡常数的关系：K1=K2＜K3．
3．下列说法不正确的是（　　）
A．分类方法、统计方法、定量研究、实验方法和模型化方法等是化学研究的常用方法
B．电解熔融氧化铝、粗硅的制取、生物炼铜、煤焦油中提取苯等过程都涉及化学变化
C．从2016年1月1号开始浙江省汽油标准由“国Ⅳ”提高到“国V”，但这并不意味着汽车不再排放氮氧化物
D．纳米技术、分子设计技术的发展，将使分子晶体管、分子芯片、分子导线、分子计算机等化学器件得到广泛的应用
13．X、Y、Z、U、W五种短周期非金属元素，它们的原子半径与原子序数有如图关系，化合物XZ是水煤气的主要成分之一，下列说法不正确的是（　　）
A．U、X、W 三种元素最高价氧化物的水化物酸性依次增强
B．由Y、Z和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．XZ2、YZ2与X60的化学键类型和晶体类型都相同
D．T元素与U同主族且在下一周期，能形成化合物TW4、TZ2、T3Y4
20．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．下列说法不正确的是（　　）
A．X是原电池，能够生产硫酸．Y是电解池，能够生产N2O5
B．c电极的电极反应方程式为：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
C．当电路中通过2mol e-，X、Y中各有1molH+从左边迁移到右边
D．为保证X中硫酸的质量分数不变，则加入的n（so2）：n（H2O）=1：7.4
17．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为19．Y原子的电子层数与最外层电子数的比等于$\frac{1}{3}$，Z原子最外层电子数与内层电子数的比为$\frac{1}{10}$．下列说法正确的是（　　）
A．非金属性：Y＜X＜W
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y＜X
C．化合物ZW、XY中化学键类型相同
D．X、W的最高价氧化物的水化物均为强酸
7．“碘钟”实验中，3I-+S2O${\;}_{8}^{2-}$═I${\;}_{3}^{-}$+2SO${\;}_{4}^{2-}$的反应速率可以用I${\;}_{3}^{-}$与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大．某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号①②③④⑤
c（I-）/mol/L0.0400.0800.0800.1600.120
c（S2O${\;}_{8}^{2-}$）/mol/L0.0400.0400.0800.0200.040
t/s88.044.022.044.0t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是：研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响．
（2）根据①、②、⑤三个实验的数据，推测显色时间t1=29.3s．
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为A（填字母）．
A．＜22.0s       B．22.0～44.0s        C．＞44.0s    D．数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比．

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