Question

18．请回答：
I．（1）将硫化钠溶液与氯化铝溶液混合，有白色沉淀和气体生成，但此沉淀不是硫化铝．写出该反应的离子反应方程式：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．
（2）将NH₃通过灼热的CuO，有无色无味的难溶于水的气体生成，写出该反应的化学方程式：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）CoCl₂常用作多彩水泥的添加剂，可用钴的某种氧化物与盐酸反应制备（其中Co的化合价为+2、+3）．现取适量这种钴的氧化物，可与480mL 5mol•L^-1盐酸恰好完全反应，得到CoCl₂溶液和6.72L黄绿色气体（标准状况）．则该反应的化学反应方程式为Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
Ⅱ．下表给出五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素．根据以下信息填空：

元素	相关信息
A	在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
B	工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C	植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D	室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
E	它在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业

（4）C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物（这两种化合物分子中原子个数比皆为1：2）一起用作火箭助推剂，两者发生反应生成无毒物质，写出上述化学反应方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O．
（5）化合物X是元素D的最高价氧化物的水化物，X在水中的电离方程为H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常温下，E的单质与化合物X稀溶液反应生成盐Y，Y的化学式是FeSO₄．化合物Z仅由元素D和E组成，Z+H₂O+O₂→X+Y，产物中n（X）：n（Y）=1：1，写出并配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄．
（6）盐Y受强热会发生分解反应，其气体产物由元素D的氧化物组成，请设计一个可行的定性实验，验证其气体产物中所含元素D的氧化物的组成将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃．

Answer 1

分析 I（1）将硫化钠溶液与氯化铝溶液混合，有白色沉淀和气体生成，但此沉淀不是硫化铝，是铝离子与硫离子发生沉淀双水解反应生成氢氧化铝与硫化氢；
（2）将NH₃通过灼热的CuO，有无色无味的难溶于水的气体生成，该气体为N₂，N元素发生氧化反应，则Cu元素发生还原反应生成Cu，同时生成水；
（3）反应生成黄绿色气体为Cl₂，由电子守恒：n（Co³⁺）=2 n（Cl₂）=2×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.6 mol，由电荷守恒：n（Co原子）_总=n（Co²⁺）_溶液=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×（ 0.48L×5mol/L-2×0.3mol）=0.9 mol，所以固体中的n（Co²⁺）=0.9mol-0.6mol=0.3 mol，根据化合价代数和为0，氧化物中n（O）=（0.3mol×2+0.6mol×3）÷2=1.2mol，故该钴氧化物中n（Co）：n（O）=0.9mol：1.2mol=3：4，故氧化物的化学式为Co₃O₄；
II．A在常温、常压下，其单质是气体，它将成为备受青睐的清洁燃，则A为H元素；工业上通过分离液态空气获得B单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障，则B为O元素；C是植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则C为N元素；室温下D的单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则D为S元素；E在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业，则E为Fe．

解答 解：I（1）将硫化钠溶液与氯化铝溶液混合，有白色沉淀和气体生成，但此沉淀不是硫化铝，是铝离子与硫离子发生沉淀双水解反应生成氢氧化铝与硫化氢，反应的离子方程式为：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，
故答案为：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O═2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（2）将NH₃通过灼热的CuO，有无色无味的难溶于水的气体生成，该气体为N₂，N元素发生氧化反应，则Cu元素发生还原反应生成Cu，同时生成水，反应的化学方程式为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O，
故答案为：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（3）反应生成黄绿色气体为Cl₂，由电子守恒：n（Co³⁺）=2 n（Cl₂）=2×$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.6 mol，由电荷守恒：n（Co原子）_总=n（Co²⁺）_溶液=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×（ 0.48L×5mol/L-2×0.3mol）=0.9 mol，所以固体中的n（Co²⁺）=0.9mol-0.6mol=0.3 mol，根据化合价代数和为0，氧化物中n（O）=（0.3mol×2+0.6mol×3）÷2=1.2mol，故该钴氧化物中n（Co）：n（O）=0.9mol：1.2mol=3：4，故氧化物的化学式为：Co₃O₄，和盐酸反应的化学方程式为：Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O，
故答案为：Co₃O₄+8HCl═3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
II．A在常温、常压下，其单质是气体，它将成为备受青睐的清洁燃，则A为H元素；工业上通过分离液态空气获得B单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障，则B为O元素；C是植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则C为N元素；室温下D的单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化．该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则D为S元素；E在地壳中储量丰富，是人体不可缺少的微量元素之一．其单质为银白色固体，是工农业生产中不可或缺的金属材料，常用于机械制备、建筑等行业，则E为Fe．
（4）N与H形成的某一化合物能和N与O形成的另一无色化合物（这两种化合物分子中原子个数比皆为1：2）一起用作火箭助推剂，分别为N₂H₄、N₂O₄，两者发生反应生成无毒物质，反应生成氮气与水，该反应化学反应方程式：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O，
故答案为：2N₂H₄+N₂O₄═3N₂+4H₂O；
（5）化合物X是元素S的最高价氧化物的水化物，则X为H₂SO₄，在水中的电离方程为 H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；常温下，Fe的单质与稀H₂SO₄反应生成盐Y为FeSO₄．化合物Z仅由元素S和Fe组成，产物中n（H₂SO₄）：n（FeSO₄）=1：1，由元素守恒可知Z为FeS₂，配平上述方程式：2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄，
故答案为：H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-；FeSO₄；2FeS₂+2H₂O+7O₂═2FeSO₄+2H₂SO₄；
（6）盐FeSO₄受强热会发生分解反应，其气体产物由元素D（硫）的氧化物组成，设计实验验证其气体产物中所含元素D的氧化物的组成：将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃，
故答案为：将气体产物通入品红溶液，如果品红溶液褪色，则含有SO₂，反之则无SO₂．取适量吸收液于试管，滴加适量盐酸酸化，再滴加BaCl₂，如有白色沉淀生成，则含有SO₃，反之则无SO₃．

点评 本题考查结构性质位置关系综合应用、元素化合物知识、氧化还原反应、实验方案设计等，侧重分析与应用能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．